در هنگام نمونه‌برداری، ممکن است بایاس‌های مختلفی رخ دهد که می‌توان آن‌ها را به دو دسته اصلی تقسیم کرد: بایاس انتخابی (sampling bias) و بایاس به ناشی از خطا در اندازه‌گیری (measurement bias).
بایاس انتخابی به معنای این است که نمونه‌هایی که برای بررسی یک مجموعه انتخاب می‌شوند، به گونه‌ای انتخاب شوند که تفاوت‌های احتمالی بین مجموعه و نمونه رخ دهد. به عنوان مثال، در بررسی نظرات مردم درباره یک محصول، اگر نمونه برداری از تنها افرادی که محصول را خریده‌اند انجام شود، نتایج به شدت تحت تأثیر بایاس انتخابی قرار می‌گیرند، زیرا نظرات افرادی که محصول را خریده نیستند وارد نشده‌اند.
بایاس به ناشی از خطا در اندازه‌گیری نیز به معنای این است که خطاهایی در اندازه‌گیری متغیرهای مورد بررسی وجود دارد که باعث می‌شود نتایج به شدت تحت تأثیر بایاس قرار گیرند. به عنوان مثال، اگر در بررسی قد افراد از اندازه‌گیری قد با استفاده از یک ابزار نامناسب استفاده شود، نتایج به شدت تحت تأثیر بایاس به ناشی از خطا در اندازه‌گیری قرار می‌گیرند.
علاوه بر این دو نوع بایاس، بایاس دیگری نیز وجود دارد که به آن بایاس تفکیکی (confounding bias) گفته می‌شود. در این نوع بایاس، رابطه بین دو متغیر، با وجود این که واقعی است، به صورت نادرستی تفسیر می‌شود. به عنوان مثال، اگر در بررسی رابطه بین مصرف قهوه و بیماری قلبی، فاکتور سیگار کشیدن در نظر گرفته نشود، نتایج به شدت تحت تأثیر بایاس تفکیکی قرار می‌گیرند.