离差平方和（SS）指的是各项与平均项之差的平方的总和。其定义是假设x是一个随机变量，并令η=x-Ex，其中Ex为x的数学期望。η被称为x的离差，它反映了x相对于其数学期望Ex的偏离程度。通过对离差平方和进行分解，可以进行方差分析。统计学实践表明，在多次试验中，同一特性量的结果一般不会是相同的，而是存在差异。这种差异反映了试验受到各种条件（即因素）的制约。离差平方和反映了这些制约因素引起的差异的大小。为了解决这个问题，英国统计学家Fisher提出了方差分析的方法。其基本思想是将总的离差平方和分解为几个部分，每个部分反映了方差的一种来源，然后利用F分布进行检验。
