Uno de los propósitos esenciales del ecólogo de poblaciones es analizar un fenómeno natural desde la perspectiva estadística, como por ejemplo la disposición espacial, el crecimiento numérico, el comportamiento de una especie, etc. Para esto necesita saber el número de individuos (animales o vegetales) que existen en una determinada área de estudio. Muchas veces se hace difícil llevar a cabo un censo; es decir, una enumeración completa de todos los individuos que componen una población, debido a que el tamaño poblacional suele ser muy grande.
Además, existen limitaciones de tiempo, de dinero, de falta de personal capacitado o de inaccesibilidad al hábitat. La alternativa a esta problemática consiste en tomar una muestra o subconjunto finito representativa de esa población disponible o accesible para obtener resultados; es decir, tener una enumeración incompleta que nos ayude a estimar parámetros e inferir el verdadero tamaño poblacional, y poder así llegar a conclusiones. La toma de la muestra requiere de ciertas técnicas de muestreo que se aplican a una extensa gama de problemas en función de los objetivos, las características de la especie y del ambiente, la región o área de interés y el periodo de tiempo. Es por eso por lo que se debe hacer un buen diseño o plan de muestreo que incluya determinar la unidad de muestreo, el tamaño y forma de la muestra, el tipo de muestreo y el método para colectar los datos; considerando la disposición espacial y sin perder de vista el problema de la escala. Todo esto ha desarrollado una Teoría del Muestreo que veremos a continuación (Alperin, 2013).