La downside deviation (chiamata anche semi-deviazione o target semi-deviation) è concettualmente simile alla deviazione standard, ma invece di misurare la dispersione di tutti i rendimenti attorno alla loro media, misura solo la dispersione dei rendimenti che cadono sotto una soglia di riferimento (il minimum acceptable return, MAR — spesso zero, il tasso privo di rischio, o un obiettivo di rendimento specifico). Nel calcolo, tutti i rendimenti sopra la soglia vengono trattati come se non contribuissero affatto al rischio (valore zero), mentre solo gli scarti negativi rispetto alla soglia vengono elevati al quadrato, sommati e mediati come nella deviazione standard classica. Il concetto affonda le radici nel lavoro di Harry Markowitz stesso, che già nel 1959 propose la semivarianza come alternativa alla varianza totale, notando che gli investitori non percepiscono come 'rischio' le oscillazioni positive. La downside deviation è per costruzione sempre minore o uguale alla deviazione standard totale calcolata sugli stessi dati (perché ignora metà della variabilità, quella positiva), e la differenza tra le due cresce quanto più la distribuzione dei rendimenti è asimmetrica verso destra (molti rendimenti positivi ampi, pochi negativi contenuti) — in quel caso la deviazione standard sovrastima il rischio percepito, mentre la downside deviation lo cattura più fedelmente. Il suo limite pratico è la minore robustezza statistica: usando solo un sottoinsieme delle osservazioni (quelle sotto soglia), richiede più dati storici per una stima affidabile rispetto alla deviazione standard totale, ed è sensibile alla scelta della soglia MAR.