Dalam statistik, sampel adalah bagian dari populasi. Sampel dipilih secara hati-hati. Sampel harus mewakili seluruh populasi secara adil, tanpa bias. Alasan mengapa sampel diperlukan adalah karena populasi mungkin begitu besar sehingga menghitung semua individu mungkin tidak mungkin atau tidak praktis.
Oleh karena itu, pemecahan masalah dalam statistik biasanya dimulai dengan pengambilan sampel. Pengambilan sampel adalah tentang memilih data mana yang akan diambil untuk kemudian dianalisis. Sebagai contoh, misalkan pencemaran sebuah danau harus dianalisis untuk sebuah penelitian. Tergantung di mana sampel air diambil, penelitian dapat memiliki hasil yang berbeda. Sebagai aturan umum, sampel harus acak. Ini berarti peluang atau probabilitas memilih satu individu sama dengan peluang memilih individu lainnya.
Dalam praktiknya, sampel acak selalu diambil melalui prosedur yang terdefinisi dengan baik. Prosedur adalah seperangkat aturan, urutan langkah-langkah yang ditulis di atas kertas dan diikuti dengan baik. Meskipun demikian, beberapa bias mungkin tetap ada dalam sampel. Pertimbangkan masalah merancang sampel untuk memprediksi hasil jajak pendapat pemilu. Semua metode yang diketahui memiliki masalah, dan hasil pemilihan umum sering berbeda dari prediksi berdasarkan sampel. Jika Anda mengumpulkan pendapat dengan menggunakan telepon, atau dengan bertemu orang-orang di jalan, sampel selalu memiliki bias. Oleh karena itu, dalam kasus-kasus seperti ini, sampel yang benar-benar netral tidak pernah mungkin. Dalam kasus seperti itu, seorang ahli statistik akan memikirkan bagaimana mengukur jumlah bias, dan ada cara untuk memperkirakannya.
Situasi yang sama terjadi ketika para ilmuwan mengukur properti fisik, misalnya berat sepotong logam, atau kecepatan cahaya. Jika kita menimbang suatu objek dengan peralatan yang sensitif, kita akan mendapatkan hasil yang sangat berbeda. Tidak ada sistem pengukuran yang sempurna. Kita mendapatkan serangkaian perkiraan, masing-masing menjadi pengukuran. Ini adalah sampel, dengan tingkat kesalahan tertentu. Statistika dirancang untuk menggambarkan kesalahan, dan melakukan analisis pada data semacam ini.
Ada berbagai jenis sampel:

