Jede gemessene physikalische Größe enthält eine unvermeidbare Ungenauigkeit, die nichts mit Irrtum oder Versehen zu tun hat: den sogenannten Messfehler (auch Messungenauigkeit). Der Messfehler hängt unmittelbar mit dem Messverfahren, dem Messgerät und dem Messobjekt zusammen.

Weitere Einflüsse auf die Messung gehen von Umweltbedingungen (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit) sowie vom Beobachter selbst aus (z.B. Erfahrung, Konzentration, Motivation). Zu einem sinnvollen Umgang mit Messwerten gehört immer auch eine Angabe über den Messfehler.

Bei den Messfehlern werden die sogenannten »zufälligen« und »systematischen« Fehler unterschieden.