土壤是一個不均一體，影響它的因素是錯綜復雜的。有自然因素包括地形（高度、坡度）、母質等；人為因素有耕作、施肥等等，特別是耕作施肥導致土壤養分分布的不均勻，例如條施和穴施、起壟種植、深耕等措施，均能造成局部差異。這些都說明了土壤不均一性的普遍存在，因而給土壤樣品的采集帶來了很大困難。采取1kg樣品，再在其中取出幾克或幾百毫克，而足以代表一定面積的土壤，似乎要比正確的化學分析還困難些。實驗室工作者只能對送來樣品的分析結果負責，如果送來的樣品不符合要求，那么任何精密儀器和熟練的分析技術都將毫無意義。因此，分析結果能否說明問題，關鍵在于采樣。

分析測定，只能是樣品，但要求通過樣品的分析，而達到以樣品論“總體”的目的。因此，采集的樣品對所研究的對象（總體），必須具有大的代表性。

所謂總體，是指一個從特定來源的、具有相同性質的大量個體事物或現象的全體。

所謂樣品，是由總體中隨機抽取出來的一些個體所組成的。因為個體之間是有變異的。因此，樣品也必然存在著變異。由此看來，樣品與總體之間，既存在著同質的“親緣”，因而樣品可作為總體的代表，但同時也存在著一定程度非異性的差異，差異愈小，樣品的代表性愈大；反之亦然。為了達到所采集樣品的代表性，采樣時要貫徹“隨機”化原則，即樣品應當隨機地取自所代表的總體，而不是憑主觀因素決定的。另一方面，在一組需要相互之間進行比較的諸樣品（即樣品1、樣品2……樣品n），應當有同樣的個體數組成。