Sampling (Probenahme) bezeichnet alle planvollen Schritte zur Gewinnung einer Probe, die die Eigenschaften eines größeren Systems (Bauteil, Charge, Umweltkompartiment) repräsentativ abbilden soll. In der Werkstofftechnik ist die Probenahme entscheidend für die Aussagekraft nachfolgender Analytik, etwa mechanischer Prüfungen, Gefügeanalysen oder Spurenstoffbestimmungen.

Wesentlich ist die Repräsentativität: Lage, Geometrie und Menge der entnommenen Probe müssen das zu untersuchende Volumen oder die Oberfläche statistisch hinreichend beschreiben. Fehlerquellen sind systematische Inhomogenitäten (z. B. Randentkohlung, Oberflächenoxidation, Gradienten in Schweißnähten) und zufällige Schwankungen. Daher werden häufig Samplings nach normierten Verfahren (z. B. ISO, ASTM) durchgeführt.

Man unterscheidet u. a. festkörperorientierte Probenahme (z. B. Kerben aus Bauteilen, Bohrspanproben), bauteilnahe Probenentnahme im Rahmen von Schadensanalysen, sowie nicht‑destruktive Probenahme, etwa mittels Replikatechnik oder Oberflächenabdrücken. Für Grenzflächenphänomene ist die Oberflächenabtastung zentral, z. B. zur Charakterisierung von Korrosionsprodukten oder Beschichtungen.

In der Umwelt- und Arbeitsplatzanalytik kommen Passivprobenahme und kontinuierliche oder sequentielle Luft- und Staubsamplings (z. B. Arbeitsplatzluftproben) zum Einsatz, häufig im Rahmen von Probenahmekampagnen. In der Mikro- und Nanofluidik ermöglichen Mikrofluidik‑Samplinggeräte die definierte Entnahme kleinster Flüssigkeitsvolumina bei gleichzeitig hoher zeitlicher Auflösung.

Für moderne datengetriebene Ansätze gewinnen Strategien der spärlichen Abtastung (sparse sampling) an Bedeutung, etwa zur Reduktion des Messaufwands bei bildgebenden oder hochdimensionalen Verfahren. Insgesamt bestimmt die Qualität des Samplings maßgeblich die Validität jeder werkstoffkundlichen Aussage; Probenahmeplanung, Dokumentation und Rückführbarkeit sind daher integrale Bestandteile wissenschaftlich belastbarer Untersuchungen.