Η δειγματοληψία είναι μέρος της καθημερινότητάς μας: Η νοικοκυρά ελέγχει με μια κουταλιά αν είναι έτοιμο το φαγητό που ετοιμάζει. Από ένα ποτήρι κρασί ο δοκιμαστής ελέγχει την ποιότητα του κρασιού στο σύνολό του. Η αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου ελέγχεται σε έναν περιορισμένο αριθμό ασθενών. Η κατασκευαστική εταιρεία του μετρό για να μελετήσει το υπέδαφος στο οποίο θα ανοίξει τις σήραγγες παίρνει δείγματα του υπεδάφους ανοίγοντας τρύπες σε επιλεγμένα σημεία.

Οι δειγματοληπτικές μελέτες αποτελούν χρήσιμο εργαλείο σε πολλές επιστήμες όπως την κοινωνιολογία, την ψυχολογία, τη γεωργία, την οικονομία, την ιατρική, τη μηχανολογία, τις πολιτικές επιστήμες κ.ο.κ. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν οι σφυγμομετρήσεις και οι δημοσκοπήσεις της κοινής γνώμης για θέματα πολιτικής φύσεως.

Στόχος μιας δειγματοληπτικής μελέτης είναι η εκτίμηση (προσέγγιση) κάποιας παραμέτρου (π.χ. μέσης τιμής, ποσοστού κ.α.) ενός πληθυσμού. Η δειγματοληπτική μελέτη βασίζεται σ' ένα τυχαίο δείγμα που επιλέγεται (τυχαία) από τον πληθυσμό.

Η ανάγκη εκτίμησης (και όχι ακριβούς υπολογισμού) της παραμέτρου οφείλεται στο γεγονός ότι ο πληθυσμός είναι συνήθως άπειρος ή πρακτικά άπειρος (πεπερασμένος αλλά πολύ μεγάλου μεγέθους) με αποτέλεσμα η εξέταση και η μελέτη κάθε μονάδας (στοιχείου) του να είναι πρακτικά αδύνατη.