Nguyên nhân chủ yếu gây nên sai số ngẫu nhiên của phép đo tiêu cự thấu kính phân kỳ trong thí nghiệm này có thể do:

- Không xác định được đúng vị trí ảnh hiện rõ nét nhất trên màn ảnh M;

- Các quang trục của thấu kính phân kì L và thấu kính hội tụ L0 chưa trùng nhau;

- Đèn Đ không đủ công suất để chiếu sáng hoặc dây tóc đèn chưa được điều chỉnh nằm ở tiêu diện của kính tụ quang (lắp ở đầu đèn Đ).

- Ngoài ra ta có: 

Ta thấy, khi chọn d khá lớn để Δd/d nhỏ thì d’ sẽ nhỏ. Kết quả là Δf/f sẽ lớn và gây ra sai số.