Sai số ngẫu nhiên xảy ra so sự khác biệt về sinh học giữa các cá thể hoặc của một cá thể vào các thời điểm khác nhau (ví dụ: huyết áp, nhịp tim), sai số chọn mẫu và sai số đo lường ngẫu nhiên. Chúng ta có thể hạn chế sai số ngẫu nhiên thông qua việc tăng cỡ mẫu nghiên cứu.