実験計画法などの統計分析を体系的に使用してデータ解析を進めることで、製造業での不良率の引き下げや顧客満足度を向上させる品質管理手法のこと。米モトローラ社が1980年代に日本のQCサークル活動を参考に開発したものを基に、米ゼネラル・エレクトリック社のジャック・ウェルチ氏が旗を振って経営全体を改善する手法として発展させた。日本でも1990年代末にソニーが導入して話題となった。

　製品に不良があった場合に発生するコスト（COPQ：Cost of Poor Quality）を定量的に把握し、品質改善への具体的活動を行っていく。COPQには、再生産に掛かるコストや廃棄コスト、また生産計画の変更に伴うコストや販売機会の損失コストがある。

　シックスシグマの語源は、統計学における標準偏差「σ」である。正規分布において、ある値が平均値から6σの範囲に入らない確率は100万分の3.4、すなわち「100万回の作業で不良が発生する回数を3.4回未満にする」ことを目標にする言葉として定着した。

　改善のプロセスはMAIC（Measurement：測定、Analysis：分析、Improvement：改善、Control：管理）という4ステップで実行され、「チャンピオン」と呼ばれる経営幹部が課題を設定し、「ブラックベルト」と呼ばれるリーダーがプロジェクトを運営して問題解決に当たる。問題となっている原因究明には実験計画法といった統計学に準拠したツールを用い、成果を定量的に評価する点が特長である。プロジェクトは財務的な成果を求められ、同時にブラックベルトに指名された人材をリーダーとして育成するという側面も重視される。