系统误差由人、仪器、环境等因素导致，可分为环境系统误差、人的系统误差、仪器系统误差，或三种因素综合所致系统误差。与偶然误差不同，系统误差通常无法通过取平均值的方式消除或削弱，也无法通过最小二乘估计消除或削弱。

系统误差模型包括：①确定的物理模型和/或数学模型。如：全球导航卫星系统（GNSS）观测中电离层延迟模型、对流层延迟模型、钢尺的尺长改正方程式、合成孔径雷达干涉（InSAR）观测中的大气改正公式、全站仪的棱镜常数。②存在未知参数的物理模型或数学模型。③统计模型。如：随机游动模型、自回归模型、半参数模型等。

系统误差的传播。系统误差的均值以线性组合方式导致观测量函数的均值平移。误差传播即是综合误差或均方误差传播。

系统误差的处理包含三种方法：①系统误差改正。物理模型和/或数学模型确定时，在观测值中直接用相应的物理模型或数学模型改正，改正值称为改正数。②系统误差吸收。当系统误差模型形式知道但存在未知数时，引入观测方程中吸收系统误差，其模型参数用最小二乘法求解。③用统计模型吸收系统误差，如随机游动、自回归、半参数方法等。