Näytteenottokehys on luettelo kaikista väestön hyväksyttävistä jäsenistä, joista otokset otetaan. Sitä voidaan ajatella poolina, josta näytteet saadaan. Se on tilastollinen kehys, jota käytetään kyselyissä, sosiaalisessa tutkimuksessa, markkinointitutkimuksessa ja erityyppisissä tutkimuksissa. Tämä kehys on välttämätön, jotta voidaan tehdä puolueeton, tarkka johtopäätös tai havainto, koska se määrittelee tutkittavan populaation kokonaan. Yleensä ei ole mahdollista tai edes käytännöllistä tehdä suoria havaintoja kiinnostavasta populaatiosta jokaisesta elementistä, ja kehys rajoittaa tutkittavan populaation hallittavissa olevaan lukuun, mikä lopulta auttaa tutkijoita tekemään johtopäätöksiä koko väestöstä.
Esimerkiksi tutkimukseen, jonka tarkoituksena on selvittää teini -ikäisten verkossa viettämä aika, ei todellakaan voida sisällyttää kaikkia teini -ikäisiä maailmassa. Tietyt parametrit otetaan käyttöön kiinnostuksen kohteena olevan väestön pienentämiseksi. Näytteenottokehys voi tässä tapauksessa määrittää, että teini -ikäinen asuu New Yorkissa ja sen ympäristössä, on 13–15 -vuotias, hänellä on tietokone kotona ja hän käy julkista koulua. Tällä tavalla tehty tutkimus saattaa toivoa tuovan esiin oivalluksia, jotka koskevat tämän segmentin teini -ikäisiä yleensä. Selkeän kehyksen luominen on kriittinen minkä tahansa kyselyn tai tutkimuksen onnistumisen kannalta, koska viallinen kehys johtaa epäjohdonmukaisiin tai epätarkkoihin havaintoihin tai tuloksiin.
Vaikka kehys kaventaa allasta, josta otos on otettu, se eroaa jossain määrin kiinnostavasta populaatiosta. Esimerkiksi yllä olevan esimerkin avulla otantakehys ei sisällä nuoria, jotka käyttävät verkkoa matkapuhelimellaan, jotka eivät ole kotona puhelun aikana tai jotka eivät yksinkertaisesti ole kiinnostuneita osallistumaan kyselyihin. Jopa pääsy näytteenottokehykseen ei takaa, että henkilö tulee osaksi lopullista otosryhmää. Näytteitä voidaan ottaa satunnaisesti kehyksestä, jossa jokaisella on mahdollisuus päästä mukaan, tai järjestelmällisemmin, esimerkiksi joka kymmenes luettelossa oleva henkilö valitaan.
Näytteenottokehyksen laatijoilla on lukuisia ongelmia, jotka voivat vääristää tuloksia. Puuttuvat jäsenet ovat hyvin yleinen ongelma, jossa ne, jotka tarvitsevat olla kehyksen sisällä, on jätetty vahingossa pois. Päällekkäiset jäsenet ovat myös suuri ongelma, jossa jäsen on listattu useammin kuin kerran. Joskus kehyksestä löytyy ulkomaisia merkintöjä – ihmisiä, jotka eivät edusta kiinnostavaa väestöä. Muina aikoina kehys voi sisältää ryhmiä yksilöiden sijaan. Kun otoskehyksessä on virheitä, lopullinen otos on viallinen, joko otoksena, joka ei edusta tutkittavaa ryhmää tai sisältää merkittävää harhaa.