Un gráfico de dispersión es un diagrama cartesiano que puede ser utilizado para mostrar la relación entre dos variables unidimensionales en un espacio bidimensional o bien para obtener la representación de la posición en el plano que toma una muestra a partir de una variable bidimensional.

En el primer caso permite determinar la correlación entre pares de variables,  estando el valor de la primera variable en el eje de las x y el valor de las segunda variable en el eje de las y. Por lo general el valor de una de las variables está controlado lo que permite analizar la variación de la segunda variable a partir de la variación controlada de la primera variable mostrando si existe correlación entre ambas y en el caso de que exista si ésta es positiva o negativa. 

En el segundo permite establecer la posición de la muestra (en función de esa variable bidimensional) con respecto al resto de muestras y su comparación entre sí, (con respecto a la media o con respecto a una referencia dada). En este último caso podemos proceder igual que en los gráficos de control determinando la media y la desviación estándar y trazar los límites entre los cuales se deben disponer las medidas en un proceso “normal” en el cual solo operen causas asignables de variación.    

Diagrama de dispersión bidimensional a partir de los valores a* y b* de modelo de color L*a*b*. En este caso los valores se agrupan en torno a la media y las diferentes divisiones que se generan en torno a la media se determinan a partir de delta E_a*b*: 1 lo cual permite determinar de manera gráfica el grado de dispersión entre los valores de las muestras con respecto a la media (o el valor de referencia en su caso). En el ejemplo se observa que los datos se hallan muy agrupados con respecto al valor medio  estando todos ellos por debajo de delta E de 1. 

Con la ayuda de los ordenadores y aplicaciones dedicadas es posible obtener diagramas de dispersión tridimensionales (desarrollados en la industria gráfica para representar valores colorimétricos en los espacios de color al uso).