用公式表示为：z=(x-μ)/σ;其中z为标準分数；x为某一具体分数，μ为平均数，σ为标準差。

Z值的量代表着原始分数和母体平均值之间的距离，是以标準差为单位计算。在原始分数低于平均值时Z则为负数，反之则为正数。

由z分数组成的分布有两个特点：一是z分数的平均等于0；二是其标準差等于1。当一组数据为常态分配或近似常态分配时，相当于平均数的点的标準分数为0，在平均数以上各点的标準分数为正值，在平均数以下的各点的标準分数为负值。

标準分数是一种不受原始测量单位影响的数值。其作用除了能够表明原数据在其分布中的位置外，还能对未来不能直接比较的各种不同单位的数据进行比较。如比较各个学生的成绩在班级成绩中的位置或比较某个学生在两种或多种测验中所得分数的优劣。

标準分数在标準化考试统计分析中有重要的作用。为了使各考试分数可比和可加，并能準确地反映每个考生成绩在考试总体中所处位置，必须使它们具有相同的单位和参照点。等值意义相同的分数，在教育统计中称之为标準分数或z分数。

例如，有两名考生的高考入学考试成绩如下表，根据原始分数乙考生的总分是400分，而甲只有382分，按总分录取则取乙生，若按标準分数录取则应录取甲，因为甲的所有成绩都不低于平均分数，而乙却在数学、外语二门学科上低于平均分数，可见把分数标準化(转换为标準分数)是有一定优势的。