Un eșantion aleatoriu este un subset al unei populații în care fiecare membru are șanse egale de a fi selectat. Scopul este de a produce un grup care să reprezinte în mod corect populația mai mare din care este extras.

Eșantionarea aleatorie simplă oferă fiecărui individ aceeași probabilitate de includere. Eșantionarea stratificată împarte mai întâi populația în subgrupuri și apoi selectează eșantioane aleatorii în cadrul fiecăreia, asigurând reprezentarea categoriilor importante. Eșantionarea aleatorie reduce eroarea de selecție și susține generalizarea statistică de la eșantion la populație. În practică, eșantioanele cu adevărat aleatorii sunt dificil de obținut; multe studii se bazează pe eșantioane convenționale și notează limitele rezultate privind generalizabilitatea.

Mărimea eșantionului contează, de asemenea. Eșantioanele aleatorii mai mari produc estimări mai stabile și intervale de încredere mai înguste. Organizațiile de sondare și cercetătorii în domeniul sondajelor investesc eforturi considerabile în construirea cadrelor de eșantionare și minimizarea non-răspunsurilor, astfel încât eșantionul final să rămână aproape aleatoriu.

Când fiecare membru al populației are aceeași șansă de a apărea în studiu, eșantionul este aleatoriu.