Pomyłkę wymiaru sprawiedliwości można zdefiniować na kilka różnych sposobów. Najczęściej odnosi się do skazania danej osoby przed sądem za przestępstwo, za które zostanie ona później uniewinniona. Pomyłka sądowa może mieć również zastosowanie w odwrotny sposób, polegająca na uwolnieniu winnego, gdy istnieją przytłaczające dowody, lub późniejszy dowód, że rzeczywiście był winny przestępstwa, o które został oskarżony. Sformułowanie to nie ogranicza się wyłącznie do przestępstw przeciwko osobom lub mieniu, ponieważ może odnosić się również do spraw cywilnych, w których kara polega w dużej mierze na odszkodowaniu finansowym. Krótko mówiąc, pomyłka wymiaru sprawiedliwości to każda sytuacja, w której jednostka zostaje w jakiś sposób uwięziona, stracona lub ukarana z powodu błędu systemu prawnego.
Poronienia wymiaru sprawiedliwości są przerażająco powszechne. Od lat 1990. – kiedy nauka identyfikacji dowodów DNA została udoskonalona do akceptowalnego stopnia wiarygodności – wielu skazanych morderców i gwałcicieli zostało uznanych za niewinnych przestępstw, za które zostali skazani. Wykorzystanie dowodów DNA stało się głównym argumentem dla tych, którzy sprzeciwiają się karze śmierci. W wielu przypadkach dowody z krwi lub płynów, które pierwotnie doprowadziły do ogłoszenia winy — przed stworzeniem nauki o DNA — można teraz wykorzystać do udowodnienia niewinności jednostki.
Do pomyłek sądowych mogą dojść z przyczyn innych niż skażone dowody lub błędy sądowe. W niektórych sytuacjach policja wymusiła zeznania niewinnych stron lub zataiła krytyczne dowody przed obrońcami. Poronienia wymiaru sprawiedliwości miały również miejsce z powodu uprzedzeń — z góry przyjętych opinii o winie — ze względu na rasę, kolor skóry, styl życia, a nawet wygląd. W krajach totalitarnych wiele osób zostało skazanych w pokazowych procesach, w których przyznanie się do winy było wynikiem stosowania tortur. W tym ostatnim przypadku „skazanie” jest często używane jako narzędzie do uwięzienia lub zabicia dysydentów politycznych.
Ci, którzy padli ofiarą pomyłki sądowej, mogą odsiedzieć wiele lat w więzieniu, a nawet zostać straceni. Niektóre kraje, w szczególności Wielka Brytania, Holandia, Norwegia i Hiszpania, zapewniają odszkodowania osobom, które zostały niesłusznie uwięzione. Takie płatności, ułaskawienia czy uniewinnienia nie są pociechą dla tych, którzy spędzili wiele lat za kratami, a mają jeszcze mniejszą wartość dla tych, którzy zostali uniewinnieni pośmiertnie. Stany Zjednoczone wypłacają odszkodowanie niesłusznie skazanym na podstawie indywidualnych przypadków. Uchylenie niesłusznego wyroku skazującego jest niezwykle trudne, ponieważ sądy i sędziowie zwykle wykazują wyraźną tendencję do unikania wrażenia niedoskonałości systemu sądownictwa.
Znane przykłady poronień wymiaru sprawiedliwości obejmują Joannę d’Arc, która została oskarżona o herezję w 1431 i pośmiertnie uniewinniona w 1456. Została kanonizowana przez Kościół katolicki w 1920. W Ameryce, w 1954, dr Sam Sheppard został oskarżony i skazany za zabójstwo jego żona. Sheppard odsiedział dziesięć lat więzienia, zanim Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych zezwolił na nowy proces, który doprowadził do jego uniewinnienia. Jego sprawa stała się inspiracją dla długoletniego serialu telewizyjnego i filmu fabularnego, znanego jako Ścigany.