La incertidumbre de una medida es una estimación que caracteriza el rango de valores en el cual se sitúa el verdadero valor de una magnitud de medida

Dado que los instrumentos de medida no son perfectos, siempre habrá incertidumbre sobre la veracidad de las medidas que proporcionan. Cuando una balanza indica que el peso de una persona es de 75 Kg, sabemos que no tenemos la certeza de que éste sea el peso real de la persona. Dependiendo de la precisión y exactitud de la balanza podemos estimar que el peso real está en un entorno más o menos próximo a 75 Kg.

Es por esto que los metrólogos recomiendan expresar una medida no sólo por un único valor, sino por el intervalo de valores que con una alta probabilidad contiene el valor verdadero de la magnitud. En el caso del ejemplo anterior, el verdadero peso de la persona se encontrará probablemente dentro del intervalo [73 - 77] Kg. La notación que se recomienda emplear para presentar este intervalo es (75 ± 2) Kg, es decir, (C ± i) donde C es el valor central del intervalo e i la incertidumbre de la medida.

Para calcular con precisión la incertidumbre de una medida se debe tener en cuenta todos los factores que afecten al proceso de medida. Generalmente, los factores más importantes a considerar son:
1- Especificaciones del instrumento de medida
2- Método de medida.
3- Condiciones ambientales. Que influyen en las prestaciones del equipo de medida
4- Operador. La contribución del operador a la incertidumbre de la medida es especialmente significativa cuando debe realizar lecturas en equipos analógicos (voltímetros de agujas, lecturas sobre tubos de rayos catódicos, etc.)

El efecto de todos estos factores se puede cuantificar y minimizar en un Laboratorio de Metrología. Allí se mantiene controlado y prácticamente constante el entorno ambiental, se cuenta con equipos muy precisos y periódicamente calibrados y, además, si existe variabilidad en la medida, se puede repetir n veces la misma para hacer un análisis estadístico de los resultados obtenidos.

Sin embargo, cuando se trabaja en campo la situación es muy diferente. En campo no es posible, o no es práctico, cuantificar con tanto rigor el efecto de cada uno de estos factores. En este caso lo aconsejable es considerar sólo aquellos factores que aportan la mayor parte de la incertidumbre al resultado final de la medida. En efecto, si los factores que aportan incertidumbre en una medida son independientes, la incertidumbre final de dicha medida se calcula a partir de una suma cuadrática (raíz cuadrada de las componenetes al cuadrado), y los términos más pequeños (aquellos que están en una proporción 1:4 con respecto al mayor de los factores) son despreciables. Por ejemplo, si para medir una resistencia eléctrica empleamos un multímetro cuya tolerancia es de ±0,4 W, y el método de medida aporta una incertidumbre de ±0,1 W, este último factor es despreciable a efectos de cálculo de incertidumbre, que podríamos aproximar a ±0,4 W.