Ao estudar uma população, normalmente o que se pretende é estudar algumas características numéricas a que chamamos parâmetros. Por exemplo, ao estudar a população constituída por todos os potenciais eleitores para as legislativas, um parâmetro que pode ter interesse é a percentagem ou proporção de eleitores que estão decididos a votar. Para conhecer aquele parâmetro, teria de se perguntar a cada eleitor a sua intenção no que diz respeito a votar ou não. Esta tarefa seria impraticável, nomeadamente por questões de tempo e de dinheiro. Outras razões, além das apontadas anteriormente, que podem levar a que não se possa observar exaustivamente todos os elementos de uma população, prendem-se com o facto de algumas populações terem dimensão muito grande ou mesmo infinita. As considerações anteriores levam-nos a concluir que, de um modo geral, não podemos determinar exatamente os valores dos parâmetros desconhecidos da população a estudar. Podemos sim estimá-los utilizando estatísticas, que são quantidades calculadas a partir da observação de uma amostra recolhida da população. É importante chamar a atenção que, em toda a situação estatística envolvendo população e amostra, a característica numérica que se está a estudar aparece sob duas formas: como característica populacional ou parâmetro e como característica amostral ou estatística.

Amostras aleatórias e amostras não aleatórias – ver Amostragem (Estatística)

Dimensão da amostra é o seu número de elementos (ou unidades observacionais).

De um modo geral, quando falamos em amostras, entendemos conjuntos de dados, que representem convenientemente as populações subjacentes. Observe-se que estamos, assim, a identificar amostra com o resultado das observações feitas sobre os elementos da população a que chamámos amostra. Por exemplo, se estivermos interessados em estudar a característica “Tempo que um aluno leva de casa à escola”, selecionamos alguns alunos da escola, que constituirão a nossa amostra. Depois de termos perguntado a cada um dos alunos quanto tempo leva de casa à escola, os dados obtidos passam a constituir a nossa amostra.