Atsitiktinė paklaida (angl.random error) – tai atsitiktinis stebėjimo duomenų nuokrypis nuo tikrosios reikšmės. Jeigu stebimas neatsitiktinis duomenų nuokrypis nuo tikrosios reikšmės, tada kalbama apiesisteminę paklaidą.
Atsitiktinė paklaida, priešingai neisisteminė, visada turi vienodą tikimybę būti didesnė arba mažesnė už tikrąją reikšmę, o sisteminė paklaida įgyja tą pačią reikšmę atliekant pakartotiniusmatavimus.[1] Todėl pakartojus bandymą daugelį kartų ir apskaičiavusvidurkį, šiovidurkio reikšmė yra artimesnė tikrajai reikšmei nei pavienio matavimo rezultatas. Atsitiktinio nuokrypio dydžiui paprastai galiojanormalusis skirstinys.
Du matuojami dydžiaimoksle laikomi skirtingais tik jei, atsižvelgiant į galimą atsitiktinę paklaidą, tikro skirtumo buvimo tikimybė viršija 95 %. Kitose srityse (medicinoje) reikalaujama tikimybė gali būti ir didesnė.