In elke groep kan een schatting van de populatievariantie worden gemaakt met de formule
S 2 =∑d 2 ν=∑(X−X¯) 2 n−1 . Maar let nu op. Een belangrijke randvoorwaarde van variantie-analyse is dat de variantie in alle betrokken populaties gelijk is (de populatieverdelingen hebben dezelfde vorm). Dat betekent dat S 2 in elke groep een schatting geeft van dezelfde populatievariantie! We kunnen de gegevens uit alle groepen dan ook zodanig combineren, dat één zuivere schatter van de populatievariantie ontstaat. Deze wordt de binnenvariantie genoemd. Als alle groepen even groot zijn, is dit niets anders dan het gemiddelde van de afzonderlijke variantieschattingen.
De variantieschatter zijn voor groep 1, 2 en 3 de kwadratensom per groep, gedeeld door het aantal vrijheidsgraden per groep. In ons voorbeeld zijn de variantie schatters voor 1, 2 en 3 achtereenvolgens:
184 n 1 −1 +104 n 2 −1 +90 n 3 −1 =184 9 +104 9 +90 9 .
Het gemiddelde hiervan is 14.