Sannsynelighetsutvalg vil si at alle enheter som trekkes ut har en kjent sannsynlighet for å komme med i utvalget. Sannsynligheten trenger ikke å være lik for alle enhetene så lenge sannsynligheten er kjent på forhånd. Utvalgsmetoden forutsetning at ingen enheter er uten sjanse til å komme med i utvalget, og at ingen er garantert å komme med i utvalget.
Sannsynlighetsutvalg kjennetegnes også av at det er mulig å beregne utvalgsfeil. En forutsetning for å kunne beregne konfidensintervall og for å gjennomføre statistiske tester. Utvalgsfeil, også kalt "sampling errors", er den feil som man får fordi utvalget ikke er perfekt representativt med populasjonen. Utvalget er ikke et "minispeilbilde" av populasjonen.
Vanligvis skiller vi mellom to typer utvalgsfeil:
- Tilfeldige feil
- reduseres ved å øke utvalget - reduseres ved å øke utvalget - Administrative feil
- kan elimineres gjennom bedre rutiner og kontroll - kan elimineres gjennom bedre rutiner og kontroll

NB ! Sannsynlighetsutvelging forutsetter at vi kjenner det teoretiske univers størrelse. Sannsynlighetsutvelging forutsetter at vi kjenner det teoretiske univers størrelse.
Sansynelighetsutvalg brukes når man ønsker å sikre seg mot for store feilmarginer, og når man ønsker å vite hvor store feilmarginene er. M.a.o. når vi ønsker et utvalg hvor vi kan generalisere resultatene med en nøyaktig spesifisert grad av sikkerhet.
Fremgangsmåten for å gjennomføre et sannsynlighetsutvalg er (Hellevik - 91):
Finn en empirisk populasjon som er så nær opp til det teoretiske universet som mulig.
Foreta et utvalg som er representativt for det empiriske univers
Få data fra alle de utvalgte enhetene, slik at faktiske utvalget er i overensstemmelse med det utvalget som ble definert i punkt 2.
Et sannsynelighetsutvalg kan enten rekkes ved en helt, tilfeldig utvelging eller ved systematisk utvelging.