Sigma entspricht der Standardabweichung der Gaußschen Normalverteilung. Aus der Anzahl der Fehler in einem Prozess kann mit Hilfe von Tabellen oder Statistik-Programmen das Sigma-Niveau ermittelt werden. Folgende Liste stellt den Sigma-Niveaus die Anzahl der Fehler je eine Million Fehlermöglichkeiten (oder auch: DPMO = Defects per Million Opportunities) gegenüber:

   σ        DPMO        Ausbeute
------- ------------ ---------------
   1     691.462          30,9%
   2     308.538          69,1%
   3      66.807          93,3%
   4       6.210          99,4%
   5         233          99,98%
   6           3,40       99,99966%

Six Sigma in dem statistischen Sinne drückt also aus, dass unter einer Million Fehlermöglichkeiten (nicht Teile) weniger als 3,4 Fehler zu finden sind. Nach Schätzungen liegen die meisten Prozesse in der Industrie gegenwärtig ohne die Six Sigma-Methoden bei ungefähr 3σ bis 4σ. Eine signifikante Verbesserung in Richtung 5σ oder darüber hinaus wird mit herkömmlichen Prozessverbesserungsmethoden ca. für schwer möglich gehalten. Für einige kritische Bereiche ist selbst 6σ noch zu fehleranfällig, z.B. bei Fluggesellschaften oder Elektrizitätsunternehmen.

Unterschieden werden zwei Hauptmethoden, von denen es je nach Implementierung in dem einzelnen Unternehmen mehr oder weniger große Abweichungen gibt:

DMAIC steht für define, measure, analyze, improve und control, also definieren, messen, analysieren, verbessern und kontrollieren. Diese Methode wird für bereits bestehende Prozesse benutzt.

DMADV steht für define, measure, analyze, design und verify, also definieren, messen, analysieren, konzipieren und verifizieren. Diese Methode wird für neue Prozesse benutzt.

Entwickelt wurde Six Sigma Mitte der 80er Jahre in den Vereinigte Staaten Amerika bei Motorola, wobei es aber mittlerweile global von zahlreichen Unternehmen implementiert wird. Nachdem diese Methode anfangs ca. in der Produktion eine Anwendung fand, hat sie in den letzten Jahren stets stärkeren Einzug in den Service- und Dienstleistungbereich gefunden. Zudem wird derzeit versucht, Six Sigma auf weitere Bereiche wie z.B. die Distribution anzupassen.