Ein Messfehler ist die Unsicherheit mit der ein angezeigter Messwert behaftet ist und vom tatsächlichen Wert der Messgröße abweicht. Man unterscheidet zwischen absoluten und relativen Messfehlern.
Ein absoluter Messfehler ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Messwert und dem tatsächlichen Wert. Der relative Messfehler wird auf eine Größe bezogen. Er ist dimensionslos und errechnet sich aus dem Quotienten von Messfeher zur Bezugsgröße.
Bei den Bezugsgrößen kann es sich um den richtigen Wert handeln, den angezeigten oder den Messbereichsendwert. Relative Messfehler werden in Prozent, in Parts per Million ( ppm) oder mit einer Zehnerpotenz versehen (`10^-3`).
Messfehler haben viele Ursachen, die im Messverfahren, im Messgegenstand, in der Genauigkeit der Messgeräte, der Ablesegenauigkeit oder an äußeren Einflüssen liegen. Dementsprechend kann es sich bei Messfehlern um systematische oder zufällige handeln. Systematische Messfehler sind solche, bei denen alle Messungen die gleichen systematischen Fehler aufweisen. Das können Fehler im Messaufbau sein wie ein falscher Masse- Anschluss oder eine Erdschleife, oder der Innenwiderstand des Messgerätes das Messergebnis verfälscht. Der Messfehler bleibt bei allen Messungen erhalten. Dagegen treten zufällige Messfehler eher sporadisch auf und werden von den Ausführenden erst dann bemerkt, wenn bei gleicher Messung ein anderes Messergebnis angezeigt wird.