Populācijas paraugu ņemšana attiecas uz procesu, kurā statistiskās analīzes nolūkos no populācijas tiek atlasīta reprezentatīvu indivīdu grupa. Pareiza populācijas izlases veikšana ir ārkārtīgi svarīga, jo kļūdas var izraisīt nederīgus vai maldinošus datus. Populācijas paraugu ņemšanā tiek izmantotas vairākas metodes, lai nodrošinātu, ka indivīdus var izmantot datu ģenerēšanai, kurus savukārt var izmantot, lai veiktu vispārinājumus par lielāku populāciju.
Statistiskā izlase ir svarīgs pētniecības instruments vairākām disciplīnām, jo tas ļauj cilvēkiem uzzināt vairāk par populāciju, nepētot katru populācijas indivīdu. Tomēr, tā kā statistikas izlasē netiek rūpīgi pārbaudīts katrs indivīds, tā ir pakļauta kļūdām. Tāpēc daudzi pētnieki ievērojamu sava laika daļu velta populācijas paraugu ņemšanai, lai nodrošinātu, ka tā tiek veikta tādā veidā, kas izturēsies pret citu pētnieku un zinātnieku uzraudzību.
Pirmais solis populācijas paraugu ņemšanā ir populācijas identificēšana, par kuru pētnieki vēlas uzzināt vairāk. Ja, piemēram, kāds vēlas noskaidrot, cik afroamerikāņiem ir kaķi, pētnieki zina, ka pārbaudāmā populācija ir afroamerikāņu kopiena. Populācijas izlase tiek izmantota, lai atlasītu reprezentatīvus indivīdus no šīs plašās kopienas, lai varētu ekstrapolēt aplēses par kaķu īpašumtiesībām starp citiem šīs kopienas locekļiem.
Viena no visizplatītākajām populācijas izlases metodēm ir izlases veida atlase, kurā pētnieks būtībā izvelk vārdus no cepures. Zinātnieks var izmantot arī klasteru paraugu ņemšanu — metodi, kurā lielāka populācija tiek sadalīta mazākās kopās; vairākas no šīm kopām ir nejauši izvēlētas izpētei. Vēl viens izplatīts paņēmiens ir sistemātiska paraugu ņemšana, kurā pētnieks atlasa katru n-to indivīdu no populācijas, kuru viņš vai viņa pēta, lai iegūtu informāciju.
Datu vākšanai tiek izmantotas dažādas šo paraugu ņemšanas metožu permutācijas. Vispārīgi runājot, jo lielāks ir izlases lielums, jo labāki būs rezultāti. Lielākā daļa statistiķu cenšas izvairīties no ērtas paraugu ņemšanas, kurā tiek izmantota viegli pieejamu personu izlase, nevis daudzveidīga plašākas populācijas izlase. Ērtas paraugu ņemšanas piemērs varētu būt aptauju kopas izvietošana vienā medicīnas klīnikā, kas varētu atklāt informāciju par iedzīvotājiem, kuri izmanto šo klīniku, bet ne vienmēr rezultātu kopumu, ko varētu interpretēt plašāk.