Materiały do ​​pobierania próbek klasyfikuje się do trzech głównych typów: stałe, ciekłe i gazowe.

Próbki stałe obejmują różnorodne substancje, takie jak osady z akwenów wodnych, gleba, metale i tkanki biologiczne. Dwie standardowe metody ekstrakcji osadów z akwenów wodnych to pobieranie próbek chwytakowych i rdzeniowanie tłokowe. Pobieranie próbek chwytakowych polega na użyciu urządzenia do pobrania dyskretnej próbki osadu z dna akwenu wodnego przy minimalnym zakłóceniu. Próbki chwytakowe nie zawsze reprezentują cały obszar ze względu na zmienność przestrzenną (zmienność w różnych lokalizacjach). Rdzenie tłokowe to metoda stosowana do pobierania ciągłej kolumny osadu, która umożliwia analizę zmian w czasie w warstwach osadu.

Próbkę można pobrać przy użyciu czystej butelki do pobierania próbek w przypadku akwenów powierzchniowych, takich jak jeziora lub rzeki. Butelka powinna być zanurzona na żądanej głębokości, aby zminimalizować zanieczyszczenie. Pobieranie próbek krwi zazwyczaj polega na użyciu strzykawki wprowadzonej do żyły w celu pobrania określonej objętości krwi. Następnie próbka jest przenoszona do odpowiednich pojemników w celu dalszej analizy. Pobieranie próbek moczu polega na użyciu czystego pojemnika w celu pobrania określonej objętości moczu. Próbka moczu jest następnie przenoszona do odpowiednich pojemników w celu analizy. Ścieki przemysłowe są często niejednorodnymi cieczami zawierającymi różne substancje chemiczne i zanieczyszczenia. Pobieranie próbek takich ścieków zazwyczaj wymaga automatycznego próbnika, urządzenia zaprojektowanego do pobierania próbek w regularnych odstępach czasu. Urządzenie to jest zaprogramowane do pobierania reprezentatywnych próbek w ustalonych odstępach czasu, kompleksowo analizując skład ścieków.

Do pobierania próbek gazu powszechnie stosuje się stałe sorbenty, takie jak węgiel aktywowany, w celu selektywnej adsorpcji związków docelowych ze strumienia gazu. Związki zaadsorbowane na węglu aktywowanym można ekstrahować za pomocą różnych metod desorpcji, takich jak ogrzewanie i ekstrakcja rozpuszczalnikiem. W zależności od konkretnego związku i wymaganych informacji, wyekstrahowane związki mogą być następnie analizowane za pomocą technik charakteryzacyjnych, takich jak spektroskopia lub chromatografia.