Een willekeurige steekproef is een deelverzameling van een populatie waarin elk lid een gelijke kans heeft om geselecteerd te worden. Het doel is om een ​​groep te verkrijgen die de grotere populatie waaruit deze is getrokken, eerlijk vertegenwoordigt.

Eenvoudige willekeurige steekproeven geven elk individu dezelfde kans om opgenomen te worden. Gestratificeerde steekproeven verdelen de populatie eerst in subgroepen en nemen vervolgens willekeurig steekproeven binnen elke subgroep, waardoor representatie van belangrijke categorieën wordt gewaarborgd. Willekeurige steekproeven verminderen selectiebias en ondersteunen statistische generalisatie van de steekproef naar de populatie. In de praktijk zijn werkelijk willekeurige steekproeven moeilijk te verkrijgen; veel studies maken gebruik van gelegenheidssteekproeven en wijzen op de daaruit voortvloeiende beperkingen in generaliseerbaarheid.

De steekproefomvang is ook belangrijk. Grotere willekeurige steekproeven leveren stabielere schattingen en smallere betrouwbaarheidsintervallen op. Peilingbureaus en enquêteonderzoekers investeren veel tijd en moeite in het opzetten van steekproefkaders en het minimaliseren van non-respons, zodat de uiteindelijke steekproef zo ​​willekeurig mogelijk blijft.

Wanneer ieder lid van de populatie dezelfde kans heeft om in het onderzoek te verschijnen, is de steekproef willekeurig.