Pogreške mogu nastati u svakom koraku znanstvenog rada. Pogrešku mjerenja definiramo kao pojavu različitih rezultata kod ponavljanog mjerenja iste osobe ili istog uzorka. U idealnom slučaju pogreška mjerenja će biti nula, dok će u stvarnom životu bilo koje mjerenje biti povezano s manjim ili većim opsegom rizika za pojavu pogreške.
U najširem smislu razlikujemo dvije velike skupine pogrešaka koje mogu nastati prilikom mjerenja, i to sustavne i slučajne pogreške. Sustavne pogreške nastaju zbog niske validnosti, tj. one rezultiraju usmjerenim odmakom od stvarnog rezultata. Najčešći primjeri sustave pogreške su pogreška mjerenja, u kojoj mjerni uređaj nije kalibriran te pri svakom mjerenju daje pogrešan rezultat u istom smjeru (npr. veću vrijednost od stvarne). Ovaj tip pogreške možemo rješavati na mnogo načina, u tijeku pripreme ili provedbe istraživanja te u analizi podataka. Slučajne pogreške su druga velika skupina pogrešaka, koje nastaju zbog niske preciznosti mjerenja. Pojavljuju se bez posebnog obrasca, a rezultat im ne daju usmjerenu pogrešku, već nasumično udaljenu od stvarnog rezultata. Ovakve pogreške nastaju zbog nepreciznosti mjernog uređaja ili mjerenja, biološke varijabilnosti, lošeg uzorkovanja i premale veličine uzorka. Nemoguće ju je izbjeći, no moguće je odrediti njihov opseg, i to korištenjem ponavljanih mjerenja, bolje mjerne opreme ili poboljšavanja uvjeta mjerenja.
Osim ovih pogrešaka, moguća je pojava zbunjivanja (engl. confounding), u kojem neku izloženost proglašavamo uzročnom, iako ona to nije. Naime, moguće je da je neki čimbenik povezan i sa stvarnim uzrokom i ishodom, tako da njegovo mjerenje daje matematički ispravan rezultat i ukazuje na povezanost s ishodom. Međutim, ovakav rezultat nema biološki smisao. Jednostavan primjer je provedba istraživanja u kojem povezujemo nošenje šibica u džepu s pojavom karcinoma pluća. Ovakvo istraživanje će jasno ukazati na nošenje šibica kao statistički važan čimbenik rizika za pojavu karcinoma, no ova povezanost neće imati nikakav smisao. U ovoj situaciji nošenje šibica proglašavamo čimbenikom zbunjivanja, jer smo ga krivo smatrali uzrokom karcinoma pluća, ne promatrajući pušenje kao uzročni čimbenik.