将仪器仪表等测量工具的输入、输出（测量、结果）分别作为直角坐标系的纵轴、横轴,选择适合的坐标轴,并将理想的输入输出对应点标入坐标,可以得到一条理想输入输出关系曲线.
将实际的输入输出对应点标入坐标,可以得到一条实际输入输出关系曲线.
最理想的情况下这两条曲线应该重合,实际上是不可能做到的,这时两条曲线之间的距离就是误差.
如果这两条曲线形状完全一致,但不重合,例如一条曲线相当于另一条的平移或直线的斜率不同,这时的误差就是线性的.否则误差就是非线性误差.
实际上非线性误差总是存在的,原因和偶然误差的产生是一致的.通常规定非线性误差不得大于仪器仪表的最大允许误差.也就是说只要不超差,就不必考虑误差的非线性.
由于非线性误差原因和偶然误差的产生是一致的,所以很难（无法?）用数学的方法描述,也就不好计算了.
非线性误差可以直接通过对多点误差的大小来描述.例如：0%时误差为0%,25%时误差为+0.5%,50%时误差为0%,75%时误差为-0.5%,100%时误差为0%.
