在線水質傳感器的誤差按其性質和產生的原因，可以分為系統誤差、隨機誤差和過失誤差。
1、系統誤差，又稱可測誤差、恒定誤差或偏倚誤差，是指測量值的總體均值與真值之間的差別，是由測量過程中某些恒定因素造成的。在一定的測量條件下系統誤差會重復地表現出來，即誤差的大小和方向，在多次重復測量中幾乎相同。因此，增加測量次數并不能減少系統誤差。
2、隨機誤差，又稱偶然誤差或不可測誤差，是由能夠影響測量結果的許多不可控制或未加控制因素的微小波動引起，如測量過程中環境溫度的波動、電源電壓的小幅度起伏、儀器的噪聲以及分析人員判斷能力和操作技術的微小差異及前后不一致等。因此，隨機誤差可以看作是大量隨機因素造成的誤差的疊加。
3、過失誤差，又稱粗差。這類誤差明顯地歪曲測量的結果，是由測量過程中犯了不應有的錯誤造成的，如器皿不清潔、加錯試劑、錯用樣品、操作過程中試樣大量損失、水質分析儀器出現異常而未被發現、讀數錯誤、記錄錯誤及計算錯誤等。因此，過失誤差無一定規律可循。
針對上述測量誤差，有以下幾個處理方法：
1、用戶校準：測量前，預先對傳感器進行用戶校準，并將校準值保存到傳感器中，以消除傳感器漂移帶來的系統誤差。
2、進行對照分析：一種是采用標準物質與實際樣品在同樣條件下測定，當標準物質的測定值在其允許誤差范圍內時，可認為該方法的系統誤差已消除；另一種是采用不同的分析方法，以校正現在所使用分析方法的誤差。
3、規范操作流程：嚴格控制試驗條件，按照分析操作規程正確進行各項操作，以減少隨機誤差。此外還可以利用隨機誤差的抵償性，用增加測量次數的辦法減少隨機誤差。
4、消除過失誤差：過失誤差的消除關鍵在于分析人員必須養成專心、認真、細致的良好工作習慣，不斷提高理論和操作技術水平。含有過失誤差的測量數據經常表現為離群數據，可以用離群數據的統計檢驗方法將其剔除。