Toma dun número predeterminado de mostras en grupos ou clústeres. Con este procedemento non se seleccionan mostras individuais. Débese establecer previamente a clasificación ou a definición do cluster, para incluír posteriormente as mostras nel. A mostra inicial tómase ao azar e logo identifícanse outras mostras que se poden incluír no cluster atendendo á definición preestablecida. O proceso repítese ata ter seleccionado un determinado número de clústeres. Ten menor precisión que unha mostraxe aleatoria simple.