Keseluruhan pengamatan yang ingin diteliti baik berhingga maupun tak berhingga membentuk populasi (universum). Setiap pengamatan pada populasi merupakan suatu nilai dari suatu nilai dari suatu variabel random tertentu misalkan x dengan fungsi peluang atau fungsi densitas f(x). Populasi dikatakan diketahui apabila fungsi distribusi f(x) untuk variabel random x yang berkaitan dengan populasi yang diketahui. Misalkan x berdistribusi normal maka populasinya dikatakan terdistribusi normal atau distribusi populasinya normal. Banyaknya anggota suatu populasi disebut ukuran populasi. Jika populasinya berhingga maka ukuran populasinya biasanya dilambangkan dengan N. Kuantitas pada populasi seperti dan disebut parameter, yang dituliskan dalam huruf Yunani. Mengamati seluruh populasi sering kali tidak perlu atau tidak mungkin. Oleh karena itu, penelitian hanya melibatkan sebagian populasi. Sebagian populasi yang diamati disebut sampel atau contoh. Proses pengambilan sampel disebut sampling.