協方差矩陣（英文：covariance matrix）係一種數據表達方法，用一個矩陣表達每對變數之間嘅協方差，例如下面嗰個矩陣就顯示${\displaystyle X_1}$ 同${\displaystyle X_2}$ 之間嘅協方差係${\displaystyle 6}$，而對角線當中嘅係每個變數嘅變異數，例如下面嗰個矩陣就顯示${\displaystyle X_1}$ 嘅變異數係${\displaystyle 10}$。

數據顯示嘅協方差矩陣

	${\displaystyle X_1}$	${\displaystyle X_2}$	${\displaystyle X_3}$	${\displaystyle X_4}$
${\displaystyle X_1}$	${\displaystyle 10}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$
${\displaystyle X_2}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 11}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$
${\displaystyle X_3}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 12}$	${\displaystyle 6}$
${\displaystyle X_4}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 6}$	${\displaystyle 13}$

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