《测量误差与不确定度数学原理》从计量学的六个定义出发，建立了八类测量误差理论数学模型，并依据数理统计原理，逐步阐述了测量不确定度的数学原理。《测量误差与不确定度数学原理》共分五章，内容包括：
　　第一章概率论及数学基础，对概率论及泰勒级数比较熟悉的读者可以跳过该章。
　　第二章测量误差，该章以计量学的六个定义为核心，给出测量误差的理论公式。
　　第三章测量误差理论分析，该章以计量学的六个定义为依据，建立了八类测量误差理论数学模型，并给出使用误差平方期望和误差期望平方的估计评价单次测量值和测量均值的理论公式。
　　第四章测量数据的统计计算，该章对八类测量误差理论数学模型中误差平方期望和误差期望平方理论公式中的可统计计算部分进行了理论分析；给出了误差平方期望和误差期望平方理论公式中，哪些部分是可以利用已有测量数据进行统计分析得到的，哪些部分是不能够利用已有测量数据统计分析计算的，从而从理论上对八类测量误差理论数学模型中误差平方期望和误差期望平方理论公式的估算进行了区分。
　　第五章利用概率分布进一步估算及测量不确定度，该章利用已有的最大系统误差信息对第四章中误差平方期望和误差期望平方的不可统计计算部分进行了估计，从而给出了误差平方期望和误差期望平方的另一种估计值，并且依据概率论，进一步给出了被测量真值所在的区间概率的理论公式及推导过程；最后该章给出了测量标准不确定度的定义，以及八类测量误差理论数学模型所对应的测量标准不确定度的计算公式。