Les méthodes probabilistes sont des méthodes d'échantillonnage dans lesquelles chaque individu de la population est tiré au sort et à donc la même probabilité de faire partie de l'échantillon. Ces méthodes (à l'exception de l'échantillonnage en grappe) nécessitent toujours une liste exhaustive de la population parente. Cette contrainte rend souvent ces échantillonnages probabilistes difficiles à réaliser.