Изучение всей популяции зачастую нецелесообразно. Выборка отбирает подмножество индивидов, чтобы можно было сделать выводы о всей популяции. Качество этих выводов зависит от способа отбора выборки. Вероятностные выборки, в которых каждый член популяции имеет известную вероятность отбора, способствуют статистическому выводу. Невероятностные выборки проще получить, но они ограничивают возможность обобщения результатов.

Размер выборки влияет на точность: большие выборки, как правило, приводят к более узким доверительным интервалам. Начинается эффект убывающей отдачи, поэтому оптимальный размер выборки должен обеспечивать баланс между затратами и необходимой точностью. Стратификация, кластеризация и другие особенности дизайна могут повысить эффективность или практичность, сохраняя при этом возможность делать обоснованные выводы.

Выборка имеет основополагающее значение в социологических исследованиях, контроле качества и многих научных исследованиях. Понимание ее принципов помогает как производителям, так и потребителям результатов исследований оценить, какой вес следует придавать полученным данным. Хорошо спланированная выборка управляемого размера может быть более информативной, чем большая, но предвзятая совокупность наблюдений.