協方差矩陣(英文:covariance matrix)係一種數據表達方法,用一個矩陣表達每對變數之間嘅協方差,例如下面嗰個矩陣就顯示 X 1 {\displaystyle X_{1}} 同 X 2 {\displaystyle X_{2}} 之間嘅協方差係 6 {\displaystyle 6} ,而對角線當中嘅係每個變數嘅變異數,例如下面嗰個矩陣就顯示 X 1 {\displaystyle X_{1}} 嘅變異數係 10 {\displaystyle 10} 。