При измерении макроскопических величин максимальная точность ограничена статистическими флуктуациями возле среднего значения. Если эти флуктуации нельзя уменьшить при фиксированных внешних условиях, то их обычно называют шумами. Причины появления шумов можно разделить на три группы:
- корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц материи (фотонов, электронов), который выражается соотношениями неопределенностей квантовой механики (соотношениями неопределенностей Гейзенберга);
- тепловые колебания микрочастиц вещества и электричества (электроны, атомы, ионы) при ненулевой температуре (равновесный шум);
- корпускулярная природа вещества и электричества, приводящая к нестабильности электрического тока (избыточный или неравновесный шум).