ซิกส์ซิกมามีที่มาจากการประยุกต์ความรู้ทางด้านสถิติมาใช้ โดยสมมติให้ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระบบนั้นเป็นการแจกแจงปกติ (normal distribution) หรือการกระจายเป็นรูประฆังคว่ำทั้งหมด ค่าเฉลี่ยที่จุดกึ่งกลางของการกระจายตัวนั้นก็คือค่าที่ต้องการ ส่วนซิกมาคือหนึ่งช่วงของความเบี่ยงเบนมาตรฐานที่วัดจากจุดกึ่งกลางดังกล่าว และจะมีขอบเขตของการยอมรับได้อยู่ 2 ส่วนคือ ขอบเขตจำกัดบน (Upper Specific Limitation) และขอบเขตจำกัดล่าง (Lower Specific Limitation) ซึ่งในนิยามของซิกส์ซิกมานี้ ถ้าขอบเขตบนและล่างอยู่ห่างจากค่าเฉลี่ยเป็นระยะ 3 ซิกมา ก็จะเรียกว่า ระดับ 3 ซิกมา (3 Sigma Level) แต่ถ้าเป็นระยะ 4 ซิกมา ก็จะเรียกว่า ระดับ 4 ซิกมา (4 Sigma Level) ซึ่งในแต่ละระดับจะให้ค่าดังนี้

DPMO ในตารางข้างต้นนั้น หมายถึง จำนวนของเสียต่อการปฏิบัติการล้านครั้ง (Defects Per Million Opportunities)