由于煤是一种不均匀的物料，其不均匀性主要由煤中的水分、灰分和粒度等指标的变化来决定。因此，以概率论为核心的数理统计方法是采样理论的基础，一般用它来指导具体采样工作。所谓采样，就是在一批煤的不同部位采集若干份一定量的样品，这些样品应能代表这一批煤的平均质量与特性。无论如何，所采的煤样与煤的总体之间总是存在着偏差，但必须无系统偏差。无系统偏差的采样称之为随机采样，随机采样就是在采样时要使总体中的任何一部分都有被采到的同等机会，而不能有意识地只采这一部分，舍弃另一部分。
在采样中，子样数与每个子样的最小质量是两个重要概念。子样数是指在一批煤中应采集的样品的份数，煤的不均匀度越大，采样的准确度要求越高，则要求采集的子样数就越多。子样的最小质量如果过大，将会增加很多工作量，子样质量如果过小，则样品的代表性较差。子样的最小质量是由煤的标称最大粒度决定的。总之，采样的准确度与煤的不均匀度有关。
