Atsitiktinė vibracija yra bet kokia vibracija, kuri neatitinka modelio. Tam tikru mastu jis naudojamas įvairiose mechaninėse ir elektros sistemose. Nors atsitiktinės vibracijos tiksliai nuspėti negalima, statistika gali sukurti naudingos informacijos apie vibracijos aplinką. Automobiliai greitkelyje ir raketų paleidimas yra dvi situacijos, kurios gali susidurti su intensyvia atsitiktine vibracija. Inžinieriai naudoja statistinius duomenis, kad imituotų šią vibraciją laboratorijoje.
Dažnai galima numatyti tam tikras atsitiktinės vibracijos elgesio tikimybes. Pavyzdžiui, jei automobilis greitkelyje atsitiktinai vibruoja vertikalia kryptimi, jo būsimos padėties virš žemės tiksliai žinoti negalima. Tačiau tikimybę, kad automobilis viršys tam tikrą aukštį, galima nuspėti. Tai įmanoma, nes atsitiktinis elgesys atitinka normalų pasiskirstymą arba „varpo kreivę“. Tokios sistemos elgesį galima analizuoti statistikos įrankiais.
Statistinė analizė gali suteikti informacijos, pavyzdžiui, daugelio matavimų vidutinę vertę. Automobilio pavyzdyje vidutinis aukštis nuo žemės gali būti maždaug 1 cm (30.5 pėda). Pakankamai didelėje matavimų imtyje statistika taip pat gali pateikti standartinius nuokrypius. Vienas standartinis nuokrypis yra atstumas nuo vidutinės vertės, kurioje yra 68.2 % visų duomenų taškų. Atliekant automobilio vibracijos testą, 68.2 % aukščio matavimų gali būti 1 colio (2.54 cm) atstumu nuo vidutinio aukščio.
Kai apskaičiuojamas standartinis bandymo duomenų nuokrypis, inžinieriai gali jį naudoti kurdami gaminius. Atsitiktinės vibracijos sąlygos daugelyje skirtingų greitkelių yra panašios, todėl statistiniai duomenys yra gana patikimi. Inžinieriai naudoja šiuos duomenis, kad atkartotų vibracijos sąlygas laboratorijoje, kur lengviau atlikti skirtingų gaminių konstrukcijų bandymus.
Kita situacija, kuri patiria atsitiktinę vibraciją, yra raketos paleidimas. Raketos naudingosios apkrovos pajunta pradinį vibracijos šuolį, kai variklis užsidega. Po kelių sekundžių vibracija pirmiausia kyla dėl variklio degimo. Raketai viršijus garso greitį, vibraciją daugiausia sukelia smūginės bangos ir aerodinaminis poveikis transporto priemonei. Vėliau tam tikra vibracija gali atsirasti dėl mažesnių stūmoklių, koreguojančių raketos orientaciją.
Kaip ir automobilis, raketos ir jų kroviniai turi būti suprojektuoti taip, kad atlaikytų atsitiktinę vibraciją. Inžinieriai turi žinoti statistinius vibracijos duomenis, kad galėtų atkurti šias sąlygas laboratorijoje. Būtų nepraktiška kiekvieną kartą paleisti bandomąją raketą, kai prireiktų išbandyti naują naudingojo krovinio konstrukciją. Atvirkščiai, inžinieriai įdeda jutiklius ant paleidžiamų raketų ir vėliau naudoja šiuos duomenis.