在实际应用上，常考虑一组数据具有近似于常态分佈的机率分佈。若其假设正确，则约68%数值分佈在距离平均值有1个标准差之内的范围，约95%数值分佈在距离平均值有2个标准差之内的范围，以及约99.7%数值分佈在距离平均值有3个标准差之内的范围。称为「68-95-99.7法则」。
标准差与平均值之间的关系.一组数据的平均值及标准差常常同时作为参考的依据。从某种意义上说，如果用平均值来考量数值的中心的话，则标准差也就是对统计的分散度的一个“自然”的测度。因为由平均值所得的标准差要小于到其他任