La volatilità non è direttamente osservabile, per studiarla è opportuno introdurre un'altra componente del rendimento: la varianza (o momento secondo). Come già detto, il rendimento è espresso come:
la media va modellata in modo da individuare il processo generatore dei dati, invece l’innovazione, o errore, è la parte che non si conosce e che si deve cercare di analizzare. La volatilità si studia proprio nella componente erratica:
attraverso la classe di modelli a varianza condizionale autoregressiva, introdotta da Engle nel 1982, si studia l’errore composta dalla varianza 
e un processo iid. Questa classe si è dimostrata empiricamente adatta ad interpretare gli andamenti della volatilità dei rendimenti.
La varianza di una serie finanziaria è un parametro fondamentale nella determinazione del portafoglio ottimo dell'investitore: nella definizione di quest'ultimo occorre infatti trovare il giusto compromesso tra il rendimento medio atteso e la rischiosità, misurata proprio dalla varianza.
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