按照统计研究目的而确定的同类事物或现象的全体就称为总体。由总体中按预先规定的概率随机抽取出的一部分就称为样本。如观察某药对高血压病的疗效，那么所有高血压病人就是该研究的总体，在实验中观察了50名病人，这50名病人就是样本。
变异是指在实验中所产生的差异。如用同一药物治疗肺结核，疗效有好有差；同一条件下每次实验测得的数据有大有小等。表示差异的指标有标准差、变异系数和方差，其中最常用的是标准差。标准差愈小，说明观察值的变异程度愈小；反之，说明变异程度愈大。