Độ lệch chuẩn là căn bậc hai của phương sai. Do đó, công thức của độ lệch chuẩn của tổng thể / quần thể là:

σ = σ 2 = ∑ i = 1 N ( X i − μ N ) 2 {\displaystyle \sigma ={\sqrt {\sigma ^{2}}}={\sqrt {\sum _{i=1}^{N}\left({\frac {X_{i}-\mu }{N}}\right)^{2}}}}

Trong đó σ là độ lệch chuẩn của tổng thể / quần thể,  μ là trung bình của tổng thể / quần thể.   X i {\displaystyle X_{i}} là phần tử thứ i của tổng thể / quần thể, và N là số thành phần của tổng thể / quần thể.

Tương tự, độ lệch chuẩn của mẫu được tính bằng công thức: s = s 2 = ∑ i = 1 n 1 n − 1 ( x i − x ¯ ) 2 {\displaystyle s={\sqrt {s^{2}}}={\sqrt {\sum _{i=1}^{n}{\frac {1}{n-1}}(x_{i}-{\overline {x}})^{2}}}}

Trong đó, s là độ lệch chuẩn của mẫu,   x ¯ {\displaystyle {\bar {x}}} là trung bình của mẫu, x i {\displaystyle x_{i}}  là thành phần thứ i của mẫu, và n là tổng số thành phần của mẫu.

Ta cần phân biệt rõ 2 ký hiệu:

• σ: Dùng khi nói về quần thể
• s: Dùng khi nói về mẫu