nas ciências físicas, tal variabilidade pode resultar de erros de medição aleatórios: as medições de instrumentos muitas vezes não são perfeitamente precisas, isto é, reprodutíveis, e existe uma variabilidade adicional entre as matérias na interpretação e comunicação dos resultados medidos. Pode-se assumir que a quantidade a ser medida é estável, e que a variação entre medições é devido a erro observacional., Um sistema de um grande número de partículas é caracterizado pelos valores médios de um número relativamente pequeno de quantidades macroscópicas, tais como temperatura, energia e densidade. O desvio padrão é uma medida importante na teoria da flutuação, que explica muitos fenômenos físicos, incluindo por que o céu é azul.,nas ciências biológicas, a quantidade a ser medida é raramente imutável e estável, e a variação observada pode ser intrínseca ao fenômeno: pode ser devido à variabilidade inter-individual, ou seja, membros distintos de uma população que diferem entre si. Além disso, pode ser devido à variabilidade intra-individual, ou seja, um mesmo sujeito diferente em testes feitos em momentos diferentes ou em outras condições diferentes. Tais tipos de variabilidade também são vistos na arena de produtos manufaturados; mesmo lá, o cientista meticuloso encontra variação.,

em Economia, Finanças e outras disciplinas, a análise de regressão tenta explicar a dispersão de uma variável dependente, geralmente medida por sua variância, usando uma ou mais variáveis independentes cada uma das quais tem dispersão positiva. A fração da variância explicada é chamada de coeficiente de determinação.