Populiacijos atranka reiškia procesą, kurio metu iš populiacijos atrenkama reprezentatyvių asmenų grupė statistinei analizei atlikti. Labai svarbu teisingai atlikti populiacijos atranką, nes dėl klaidų gali būti gauti neteisingi arba klaidinantys duomenys. Yra daug metodų, naudojamų populiacijos atrankoje, siekiant užtikrinti, kad asmenys galėtų būti naudojami duomenims generuoti, kurie savo ruožtu gali būti naudojami apibendrinimams apie didesnę populiaciją.
Statistinė atranka yra svarbi daugelio disciplinų tyrimo priemonė, nes ji leidžia žmonėms daugiau sužinoti apie populiaciją netiriant kiekvieno populiacijos individo. Tačiau, kadangi atliekant statistinę atranką nėra nuodugniai ištirtas kiekvienas asmuo, joje pasitaiko klaidų. Todėl daugelis tyrėjų didelę savo laiko dalį skiria populiacijos mėginių ėmimui, siekdami užtikrinti, kad tai būtų atliekama taip, kad ją galėtų patikrinti kiti tyrėjai ir mokslininkai.
Pirmasis populiacijos atrankos žingsnis yra nustatyti populiaciją, apie kurią mokslininkai nori sužinoti daugiau. Pavyzdžiui, jei kas nors nori sužinoti, kiek afroamerikiečių turi kačių, tyrėjai žino, kad tiriama populiacija yra afroamerikiečių bendruomenė. Populiacijos atranka naudojama reprezentatyviems asmenims iš šios didžiulės bendruomenės atrinkti, kad būtų galima ekstrapoliuoti kitų šios bendruomenės narių kačių nuosavybės įvertinimą.
Vienas iš labiausiai paplitusių populiacijos atrankos metodų yra atsitiktinė atranka, kai tyrėjas iš esmės ištraukia vardus iš kepurės. Mokslininkas taip pat gali naudoti klasterių atranką – metodą, kai didesnė populiacija suskaidoma į mažesnes grupes; kelios iš šių grupių atsitiktinai atrenkamos tyrimui. Kitas įprastas metodas yra sisteminga atranka, kai tyrėjas atrenka kas n-tą asmenį iš populiacijos, kurią jis tiria, kad surinktų informaciją.
Yra daugybė kitų šių atrankos metodų, kurie naudojami duomenims rinkti, permutacijų. Apskritai, kuo didesnis imties dydis, tuo geresni rezultatai bus. Dauguma statistikų stengiasi vengti patogios atrankos, kai naudojama lengvai prieinamų asmenų imtis, o ne įvairi platesnės populiacijos imtis. Patogus atrankos pavyzdys būtų apklausų krūvos talpinimas vienoje medicinos klinikoje, kuri gali atskleisti informaciją apie populiaciją, kuri naudojasi ta medicinos klinika, bet nebūtinai rezultatų rinkinį, kurį būtų galima aiškinti plačiau.