Истинный коэффициент детерминации модели зависимости случайной величины y от факторов x определяется следующим образом:
В данном определении используются истинные параметры, характеризующие распределение случайных величин. Если использовать выборочную оценку значений соответствующих дисперсий, то получим формулу для выборочного коэффициента детерминации (который обычно и подразумевается под коэффициентом детерминации):
где
— сумма квадратов остатков регрессии,
— фактические и расчётные значения объясняемой переменной.
— общая сумма квадратов.
В случае линейной регрессии с константой
, где
— объяснённая сумма квадратов, поэтому получаем более простое определение в этом случае — коэффициент детерминации — это доля объяснённой суммы квадратов в общей: 






