Abweichungen bezeichnen in der Werkstoff- und Bauteiltechnik die Differenz zwischen einem spezifizierten Sollwert und dem real gemessenen Istzustand. Sie treten auf unterschiedlichen Ebenen auf: geometrisch, mechanisch, thermisch, chemisch oder mikrostrukturell. Während geometrische Abweichungen die Differenz zu idealen Formen, Lagen, Richtungen und Maßen beschreiben, erfassen allgemeine Abweichungen auch Streuungen in Werkstoffkennwerten (z. B. Zugfestigkeit), Gefügeparametern oder Funktionsgrößen (z. B. Leitfähigkeit).

Metrologisch werden Abweichungen statistisch über Mittelwert, Standardabweichung und Verteilungsfunktionen charakterisiert. Dies erlaubt die Trennung zwischen systematischen Abweichungen (Bias, z. B. durch Gerätefehler oder Kalibrierdrift) und zufälligen Abweichungen (Streuung, z. B. durch Prozessfluktuationen oder inhärente Materialinhomogenitäten). Die Quantifizierung erfolgt typischerweise über Toleranzen und Spezifikationsgrenzen, etwa gemäß ISO‑GPS für geometrische Abweichungen oder entsprechenden Produktnormen für Werkstoffeigenschaften.

Für die Werkstoffentwicklung und Qualitätssicherung sind Abweichungen zentrale Bewertungsgrößen: Sie bestimmen Prozessfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Bauteilen. In Bruchmechanik und Lebensdauervorhersage (z. B. Ermüdung) gehen Abweichungen in Werkstoffkennwerten und Defektpopulationen direkt in Sicherheitsbeiwerte und probabilistische Bewertungsansätze ein. Die gezielte Analyse von Abweichungen ermöglicht zudem die Identifikation von Prozess‑Struktur‑Eigenschafts‑Zusammenhängen und die Optimierung von Fertigungsprozessen.