EUV 隨機效應（Stochastic Effects）是 EUV 微影特有的現象，指由光子數的統計擾動・光阻內化學反應的隨機性・曝光點的機率性變異所引起，晶圓上圖案尺寸・形狀・缺陷無法預測的變異。EUV 的光子能量高達 91eV，曝光所需的光子數少（約為 DUV 的 1/14），因此遵循卜瓦松統計的光子散粒雜訊無法忽視。
隨機效應引起的主要問題有：① LWR（Line Width Roughness：線條邊緣的鋸齒）增大；② 隨機缺陷（局部橋接・斷線）；③ CDU（Critical Dimension Uniformity）惡化。特別是在 10nm 以下的圖案中，隨機缺陷已成為限制良率的主要因素。
對策包括：① 開發高感度且 LWR 低的 EUV 光阻（Metal-oxide resist 或 MASP）；② 增加曝光量（劑量）（與產能下降互為取捨）；③ 運用 AI 的隨機缺陷檢測（科磊的電子束檢測設備）；④ 以 OPC/SMO（光源光罩最佳化）進行預防性設計。
將 EUV 曝光機的 NA（數值孔徑）提高到 0.55 的 High-NA EUV（ASML EXE:5000 系列）可形成更小的圖案（8nm 以下的半間距），但隨機效應會更加嚴重。開發對應 High-NA 的新世代光阻，是台積電・三星・英特爾與光阻廠商（JSR、住友化學、Inpria）最重要的課題之一。
隨機效應的定量評估，使用以科磊或應用材料的電子束檢測設備進行的全面取樣檢測，以及 actinic（使用 EUV 光本身的）光罩檢測。以機率分布模型與模擬來預測隨機缺陷的研究也在進行中。