En population innehåller ofta distinkta undergrupper. Stratifierat urval delar upp populationen i dessa undergrupper (strata) och drar sedan ett urval från varje. Metoden säkerställer att varje viktig undergrupp är representerad, vilket kan förbättra precisionen och möjliggöra separat analys av varje stratum.

Strata definieras av egenskaper som är relevanta för forskningsfrågan – ålder, region, kundsegment eller produktlinje. Urvalsstorlekarna inom strata kan vara proportionella mot stratumets storlek eller lika stora om jämförelse mellan strata är prioriterad. Inom varje stratum är urvalet vanligtvis slumpmässigt.

Stratifierat urval är mer komplext att administrera än enkelt slumpmässigt urval, men vinsten i representativitet och effektivitet rättfärdigar ofta ansträngningen. Det används ofta inom opinionsundersökningar, marknadsundersökningar och kvalitetskontroll när populationen är känd för att vara heterogen. Nyckeln är att välja strata som är viktiga för de variabler som studeras.