ประชากร (Population) คือ ทุกหน่วยของสิ่งที่ต้องการศึกษา สมาชิกทั้งหมดในกรอบที่เกี่ยวข้องกับปัญหาวิจัย อาจเป็น บุคคล สัตว์ พืช หรือสิ่งของต่างๆ ก็ได้ ประชากรมี 2 แบบ คือ
(1) ประชากรที่นับได้ (Finite population) คือ สามารถนับเป็นตัวเลขได้ (มีศูนย์แท้) เช่น จำนวนนิสิตในมหาวิทยาลัยนเรศวร ปีการศึกษา 2553 เป็นต้น
(2) ประชากรที่นับไม่ได้ (Infinite population) คือ ไม่สามารถนับเป็นจำนวนได้ เช่น อากาศ น้ำ แสงแดด แร่ธาตุ เป็นต้น
ประชากรมี 2 ลักษณะ ดังนี้
1. แบบเอกพันธ์ (Homogeneity) : มีความเหมือนกัน ไม่ต้องใช้ตัวอย่างมากนัก
2. แบบวิวิธพันธ์ (Heterogeneity) : มีความแตกต่างกัน ต้องใช้ตัวอย่างจำนวนมาก
กลุ่มตัวอย่าง (Sample) คือ บางส่วนของประชากร ที่ได้มาจากการสุ่ม (Sampling) หรือ การเลือกอย่างเจาะจง เพื่อนำมาเป็นตัวแทนของประชากรในการศึกษา ดังนั้นกลุ่มตัวอย่างจะมีขนาดเล็กกว่าประชากรเสมอ
หน่วยตัวอย่าง (Sample unit) คือ หน่วยย่อยๆ แต่ละหน่วยในประชากรที่ผู้วิจัยจะเลือกมาเป็นกลุ่มตัวอย่างในการศึกษาวิจัย
ตัวอย่าง ประชากร กลุ่มตัวอย่าง และหน่วยตัวอย่าง ในงานวิจัย เรื่อง "ความคิดเห็นของนิสิตมหาวิทยาลัยนเรศวรต่อการให้บริการของห้องสมุด"
ประชากร : นิสิตมหาวิทยาลัยนเรศวร ทุกคน
กลุ่มตัวอย่าง : นิสิตมหาวิทยาลัยนเรศวร จำนวนหนึ่ง เช่น อาจเลือกมา 300 คน (ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่าง)
หน่วยตัวอย่าง : นิสิตมหาวิทยาลัยนเรศวร แต่ละคน
การสุ่มกลุ่มตัวอย่าง (Sampling) คือ การเลือกบางส่วนของประชากรมาเพื่อทำการศึกษา
ลักษณะของกลุ่มตัวอย่าง
กลุ่มตัวอย่างที่ดี จะต้องเป็นตัวแทนของประชากร คือ มีลักษณะเหมือน/ใกล้เคียงกับประชากรมากที่สุด เนื่องจากค่าสถิติที่ได้จากการศึกษาจากกลุ่มตัวอย่างจะถูกนำไปใช้สรุปอ้างอิง (Generalization) ถึงประชากรได้อย่างถูกต้อง การใช้กลุ่มตัวอย่างที่ดีและมีจำนวนมากพอหรือพอเหมาะ
การสุ่มกลุ่มตัวอย่าง มีข้อดี คือ
1) ช่วยประหยัดแรงงาน เวลา และ ค่าใช้จ่าย : เนื่องจากกลุ่มตัวอย่างเป็นตัวแทนที่ดีของประชากร มีขนาดเล็ก ในการศึกษาจึงลดบุคลากร ลดเวลา และลดค่าใช้จ่ายลง
2) สามารถสรุปผลได้อย่างรวดเร็ว : เนื่องจากกลุ่มตัวอย่างมีขนาดเล็ก การจัดเก็บรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ผล และการสรุปผลจึงสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว
3) ลดความผิดพลาดในการเก็บข้อมูล
4) ขยายขอบเขตในการวิจัยให้กว้างขวางยิ่งขึ้น
การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่าง สามารถทำได้ 3 วิธี ดังนี้
1) การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างโดยใช้เกณฑ์
2) การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างโดยใช้สูตรคำนวน
3) การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างโดยใช้ตารางสำเร็จรูป
การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างโดยใช้เกณฑ์ (ร้อยละ)
: จำนวนประชากร หลักร้อย ใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 15 - 30
: จำนวนประชากร หลักพัน ใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 10 - 15
: จำนวนประชากร หลักหมื่น ใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 5 - 10
: จำนวนประชากร หลักแสน ใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 1 - 5
ตัวอย่าง
ตัวอย่างที่ 1. ประชากรทั้งหมด 300 คน จะใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวนเท่าใด ? ตอบ 45 - 90 คน
วิธีทำ เนื่องจากจำนวนประชากร หลักร้อย ต้องใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 15 - 30
ขนาดของกลุ่มตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 2. ประชากรทั้งหมด 1,500 คน จะใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวนเท่าใด ?ตอบ 150 - 225 คน
วิธีทำ เนื่องจากจำนวนประชากร หลักพัน ต้องใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 10 - 15
ขนาดของกลุ่มตัวอย่าง 
ตัวอย่างที่ 3. ประชากรทั้งหมด 70,000 คน จะใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวนเท่าใด ? ตอบ 3,500 - 7,000 คน
วิธีทำ เนื่องจากจำนวนประชากร หลักหมื่น ต้องใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 5 - 10
ขนาดของกลุ่มตัวอย่าง 
ตัวอย่างที่ 4. ประชากรทั้งหมด 250,000 คน จะใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวนเท่าใด ? ตอบ 2,500 - 12,500 คน
วิธีทำ เนื่องจากจำนวนประชากร หลักแสน ต้องใช้กลุ่มตัวอย่างร้อยละ 1 - 5
ขนาดของกลุ่มตัวอย่าง 
ผมใคร่ขอทราบเหตุผลการสุ่มขนาดตัวอย่าง 30 % จากประชากรทั้งหมด มีเหตุผลอย่างไร มีข้อแตกต่างจากการสุ่ม 50 % อย่างไร