यादृच्छिक नमूना किसी जनसंख्या का एक उपसमूह होता है जिसमें प्रत्येक सदस्य के चुने जाने की समान संभावना होती है। इसका उद्देश्य एक ऐसा समूह तैयार करना है जो उस विशाल जनसंख्या का उचित प्रतिनिधित्व करे जिससे इसे लिया गया है।

सरल यादृच्छिक नमूनाकरण में प्रत्येक व्यक्ति के शामिल होने की समान संभावना होती है। स्तरीकृत नमूनाकरण में पहले जनसंख्या को उपसमूहों में विभाजित किया जाता है और फिर प्रत्येक उपसमूह के भीतर यादृच्छिक रूप से नमूने लिए जाते हैं, जिससे महत्वपूर्ण श्रेणियों का प्रतिनिधित्व सुनिश्चित होता है। यादृच्छिक नमूनाकरण चयन पूर्वाग्रह को कम करता है और नमूने से जनसंख्या तक सांख्यिकीय सामान्यीकरण का समर्थन करता है। व्यवहार में, सही मायने में यादृच्छिक नमूने प्राप्त करना कठिन होता है; कई अध्ययन सुविधा नमूनों पर निर्भर करते हैं और सामान्यीकरण पर इसके परिणामस्वरूप आने वाली सीमाओं को दर्शाते हैं।

नमूने का आकार भी मायने रखता है। बड़े यादृच्छिक नमूने अधिक स्थिर अनुमान और संकीर्ण विश्वास अंतराल प्रदान करते हैं। मतदान संगठन और सर्वेक्षण शोधकर्ता नमूना फ्रेम बनाने और गैर-प्रतिक्रिया को कम करने में काफी प्रयास करते हैं ताकि अंतिम नमूना यादृच्छिक के करीब रहे।

जब जनसंख्या के प्रत्येक सदस्य के अध्ययन में शामिल होने की समान संभावना होती है, तो नमूना यादृच्छिक होता है।