Los suelos contienen tanto fase sólida como líquida y gaseosa y además su composición química varía tanto de forma horizontal como vertical. Por tanto será necesario tener en cuenta estas características para realizar el muestreo y obtener una muestra representativa que permita realizar un análisis adecuado.

La variación horizontal se produce tanto a distancias entre 0 y 5 cm (microvariaciones), como a distancias mayores ( 5 cm-2 m mesovariaciones y >2m macrovariaciones). Las microvariaciones se atribuyen fundamentalmente a la utilización de fertilizantes, las mesovariaciones a la acción mecánica sobre los suelos y las macrovariaciones a la propia naturaleza de éstos.

En cuanto a la variación vertical de la composición de los suelos depende de factores tales como el clima, la topografía, el régimen de drenaje del suelo, las prácticas agrícolas pasadas y actuales....

Los suelos son por tanto un sistema muy complejo gobernado por las propiedades de los sistemas gas-líquido-sólido que lo componen y también por las propiedades intrínsecas de los contaminantes.

Desde el punto de vista químico, el sistema contiene tanto compuestos orgánicos e inorgánicos como plantas y organismos, además es una matriz porosa en cuyas interfases se producen tanto procesos fisico-químicos como biológicos, siendo la porosidad del suelo el factor limitante en los intercambios producidos entre las fases sólida, líquida y gaseosa.

Centrándonos en la fase sólida, la estrategia de muestreo será función del objetivo del análisis. Así, si éste se realiza con fines agrícolas interesa realizar el muestreo con una profundidad de hasta 20-25 cm, ya que es en esta capa en la que se acumulan los nutrientes, mientras que si el muestreo está destinado a controlar una zona de juego para niños, el muestreo se realiza entre 0-35 cm. Existen diferentes estrategias para conseguir una muestra representativa y la norma ISO 10381 recomienda realizar el muestreo en distintas capas. Es conveniente consultar la información geológica disponible, así como el empleo de imágenes proporcionadas por fotografías por satélite.... Por otra parte, es recomendable también el empleo de métodos geofísicos como medidas de resistividad eléctrica o polarización inducida lo cual permite obtener información tridimensional que permite diseñar esquemas de muestreo que reducen el costo del análisis.

La toma de muestra puede realizarse de forma sistemática o aleatoria, aunque se han hecho diversas aproximaciones a estas dos metodológicas:

- El empleo de un número aleatorio de puntos de muestreo espacialmente distribuidos alrededor del área de interés.

- Subdividir el área en cuadrículas y muestrear a intervalos regulares a lo largo de las cuadrículas definidas.

- Barrer el área en zigzag con el fin de obtener una distribución uniforme.

- Seleccionar un área pequeña y aplicar un muestreo aleatorio.

Si el objeto de muestreo es una zona contaminada, debe incorporarse en el muestreo la zona adyacente que posea el mismo tipo de suelo a la contaminada.