所謂抽樣分佈，就是指樣本統計量的分佈。所有的樣本均值形成的分佈就是樣本均值的抽樣分佈。樣本均值抽樣分佈的形狀與原有總體的分佈有關，如果原有總體是正態分佈，那麼，無論樣本容量的大小，樣本均值也服從正態分佈，其分佈的數學期望為總體均值，方差為總體方差的1/n，即。如果原有總體的分佈不是正態分佈，就要看樣本容量的大小了，當n為大樣本時(n≥30)，根據統計上的中心極限定理可知，當樣本容量n增大時，不論原來的總體是否服從正態分佈，樣本均值的抽樣分佈都將趨於服從正態分佈，其分佈的數學期望為總體均值，差為總體方差的1/n。

樣本統計量的概念很寬泛（譬如樣本均值、樣本中位數、樣本方差等等），到現在為止，不是所有的樣本統計量和總體分佈的關係都能被確認，只是常見的一些統計量和總體分佈之間的關係已經被證明了。

例如： 樣本均值的分佈，根據中心極限定理，不管總體分佈是什麼（不管是正態還是非正態，已知或未知），都會近似的服從正態分佈（條件是樣本容量足夠大），而且均值相等，樣本標準差是總體標準差的根好N倍關係。