標準樣品的均勻性是標準樣品的基本性質。均勻性即是物質的一種或幾種特性具有同組分或相同結構的狀態。檢驗規定大小的樣樣品，若被測量的特性值在規定的不確定度范圍內，則該標準樣品對這一特性值來說是均勻的。不論在制備標準樣品過程是是否經過均勻性初驗，凡成批制備并分裝成最小包裝單元的標準樣品，必須進行均勻性檢驗。由大包裝分裝成最小包裝單元時，也需進行均勻性檢驗。這是制備標準樣品過程中的程序，也是確保標準樣品定值準確的最基本條件。
標準樣品的均勻性檢驗
進行均勻性檢驗的目的是：一方面通過均勻性檢驗說明特性值在各個部位之間是否均勻，另一方面要了解特性值在不同部位之間不均勻的程度，進而判斷不均勻性程度是否可以接受，標準樣品是否可以使用。
1.1 均勻性檢驗抽樣數目的確定和取樣方式
為了檢驗標準樣品的均勻性，通常從包裝好的總體樣本中隨機抽取一定量的樣品，儀器用標準樣品也可以從不同部位取樣。所取的樣品數取決于總體樣品的單元數和對標準樣品的均勻程度的了解，當已知總體樣品均勻性良好時(從冶煉、加工等技術上判斷），抽取的樣品數可適當減少。抽取樣品數以及每個樣品的重復測量次數還應適合所采用的統計檢驗要求。一般抽取的單元樣品數不得少于15（套），當N>500時，抽取數為2倍N的3次方，N為總體單元數。在均勻性檢驗取樣時，應從待定特性量值可能出現差異的部位取樣，取樣點的分布對于總體樣品應有足夠的代表性，應滿足規定的測定精度要求。
例如，粉狀樣品應在不同部位取樣（或用分堆法），對圓棒狀樣品可在兩端和棒長的1/4、1/2、3/4部位取樣。現在研制的儀器用塊狀樣品，可在加工過程中按材料的不同部位取樣。也可采用隨機數表決定抽取樣品的號碼。
1.2 均勻性檢驗測試方法的選擇
無論研制何種標準樣品都必須對有代表性和不易均勻的待測特性量值進行均勻性檢驗。在選擇檢驗的測試方法時，應該選擇不低于定值方法的精密度和具有足夠靈敏度的測量方法，在重復的實驗條件下做均勻性檢驗。所謂重復條件，即在同一實驗室，同一操作人員，用同一臺儀器及同一試劑等。只有這樣，才能充分反映出各樣品間的差異，真實反映出樣品的不均勻性程度，否則無法判斷是樣品自身的不均勻性，還是由于操作或方法等其它條件造成的誤差致使檢驗結果表現出不均勻性，從而造成錯誤的判斷。
在具體測試均勻性過程中，由于待定特性量值的均勻性與所用測量方法的取樣有關，因此均勻性檢驗時應注明該測量方法的取樣量。當有多個待定特性量值時，以不易均勻的待定特性量值的最小取樣量表示該標準樣品的最小取樣量，并在標準樣品證書中注明，以便用戶使用。
由于均勻性檢驗的工作量較大（一般20瓶或20塊），以隨機次序進行測定，可防止系統的時間偏差。對儀器分析用標準樣品，在進行均勻性檢驗時，儀器產生的偏移所帶來的誤差常超過方法本身的精密度，因此要特別注意隨機化。
由上可知，若通過實驗手段測量不出特定值在各個部位之間的差異，或測出的差異在允許的范圍內，則認為標準樣品是均勻的。不言而喻，實驗手段應是靈敏度、精密度都高的方法，所以均勻性的檢驗包含著標準樣品的不均勻性和測試方法精密度兩個方面，因此均勻性檢驗方法的選擇是非常重要的。
1.3 均勻性檢驗的統計檢驗
標準樣品標準性檢驗數理統計方法很多，有方差分析法、極差法、t檢驗法、平均值一致性檢驗法、“三分之一"檢驗法。近幾年來，大多數標準樣品的研制者都采用充分利用測試數據信息的方差分析法。方差分析法有兩種統計方法：
（1)抽取一定數量的樣品，每個樣品獨立測試兩次以上，測量次數相同n1=n2=……＝n,按下列公式進行統計：
式中：Q1——組間方差和；
Q2——組內方差和；
F——統計量；
V1——自由度，V1=m-1；
V2——自由度，V2＝Ｎ－m；
m——測量的樣品數；
N——測量的總體數據數；
SL——樣品不均勻方差；
n——測量次數。
（2)抽取一定數量的樣品，每個樣品測量一次，其中一個樣測量n次。
2 2F=S1/S2
2式中：S1 ——N瓶樣品，每瓶樣品測量一個數據的瓶間方差；
2S2——隨機樣品測量n次的瓶內方差（n一般在10次以上）。
