随机抽样可以分为简单随机抽样、系统随机抽样、分层随机抽样和多阶段抽样等。
简单随机抽样又称纯随机抽样、完全随机抽样，是指排除人的主观因素，直接从包含N个抽样单元的总体中按不放回抽样抽取n个单元，使包含n个个体所有可能的组合被抽出的概率都相等的一种抽样方法。实践中，常借助于随机数骰子或随机数表进行随机抽样，这种方法广泛用于原材料、购配件的进货检验以及分项工程、分部工程、单位工程完工后的检验。
系统随机抽样是将总体中的抽样单元按某种次序排列，在规定的范围内随机抽取一个或一组初始单元，然后按一套规则确定其他样本单元的抽样方法。如第一个样本随机抽取，然后每隔一定时间或空间抽取一个样本。因此，系统随机抽样又称为机械随机抽样。设批量为N,从中抽取n个，将N个产品编上号码1~N,用记号[N/n]表示N/n的整数部分。例如，N=100,n=8,则[N/n]=12,以[N/n]为抽样间隔，如果先抽第1号样品，则依次抽取的样品号码为1、13、25、37、49、61、73、85、97,由于n=8,因此，应从这9个号码中任意去掉一个。
分层随机抽样是将总体分割成互不重叠的子总体（层）,在每层中独立地按给定的样本进行简单随机抽样。例如，批量N=1000,其中甲施工队生产600件，乙施工队生产400件，假设抽取n=30个单位产品，按比例抽样，则应从甲队的产品中抽取18件，从乙队的产品中抽取12件，合在一起，即组成n=30的样本。
多阶段抽样是将各种单阶段抽样方法结合使用，通过多次的随机抽样来实现的抽样方法。可将总体按不同批次分为R群，从中随机抽取r群，而后在r群中的M个个体中随机抽取m个个体，这就是整群抽样与分层抽样相结合的二阶段抽样，它的随机性表现在群间和群内有两次。