20世纪30年代，许多的调查数据都是实地收集的，为了最小化调查成本及控制与关键估计量相关的不确定性，统计学家们开始使用整群抽样方法收集数据。

按照总体中各群规模是否相等，整群抽样可以分为群规模相等的整群抽样和群规模不等的整群抽样。当群规模相等时，一般采用等概率抽样方法抽取群；群规模不等时，多采用不等概率抽样方法抽取群。以群规模相等的等概率整群抽样为例，在总体个群中，各群包含单元数相等，采取简单随机抽样方法抽取个群，则对总体均值的无偏估计为：

式中为第群中第个单元的目标变量的观测值；为第群中目标变量的样本均值。

的方差可表示为：

式中为总体群间方差。的一个无偏估计可表示为：

式中，为样本群间方差。

整群抽样是对样本群中的所有单元进行调查，因此抽样误差主要受群间方差影响。为了提高估计精度，划分群的原则应当是使群内方差尽可能大而群间方差尽可能小，即使得同一群内各单元的差异尽可能大，不同群之间差异尽可能小，目的是保证每个群对总体都具有足够好的代表性。

整群抽样的优点是简化抽样框的编制、实施调查便利和节省费用；但因为群内各单元同质性通常较高，所以一般情况下整群抽样的抽样误差较大。