Da es nahezu unmöglich ist, eine Grundgesamtheit vollständig zu untersuchen, wird eine Auswahl an Untersuchungseinheiten (Individuen oder Objekten) getroffen, die Stichprobe. Diese sollte in den wesentlichen charakteristischen Eigenschaften und den untersuchten Merkmalen mit der Grundgesamtheit übereinstimmen, diese Eigenschaft zeichnet die Repräsentativität der Stichprobe aus.
Zwei (oder mehr) Stichproben heißen unabhängig oder unverbunden, wenn sie aus verschiedenen Individuen oder Objekten bestehen. In diesem Fall werden unabhängige / unverbundene Beobachtungen gemacht. Unabhängige Stichproben könnten Männer und Frauen, Kranke und Gesunde oder Träger verschiedener Blutgruppen sein.
Abhängige oder verbundene Stichproben sind zwei oder mehr Beobachtungen an einem Individuum oder Objekt. Als Beispiel seien Messungen / Beobachtungen eines Merkmals auf der rechten und linken Seite / betroffenen und Kontraseite genannt oder Serumparameter eines Patienten vor und nach der Behandlung sowie nach 1 Tag (Messwiederholungen).
Die Auswahl der statistischen Analyseverfahren ist abhängig davon, ob verbundene oder unabhängige Stichproben vorliegen. Verbundene Stichproben haben generell denselben Umfang, da jedem Wert der einen Stichprobe genau ein Wert der anderen zugeordnet wird. Fehlen beispielsweise Messwerte in einer Reihe Messwiederholungen, so können nur die vollständigen Stichprobenpaare (oder Stichprobentripel / n-Tupel) in der Analyse berücksichtig werden.
Ein Vergleich unabhängiger Stichproben kann auch bei ungleichen Stichprobengrößen durchgeführt werden, dabei werden jeweils alle Werte der jeweiligen Stichproben in die statistische Analyse einbezogen.
