Au lieu de synthétiser une forme d'onde, le sampling permet de travailler la "matière" sonore de son choix que l'on aura capturée au moyen d'un microphone, à partir d'un CD audio, etc. Le son est d'abord convertit de l'analogique au numérique par des convertisseurs (A/D ou ADC, Analog to Digital Converter). La manipulation des données d'ondes se fait couramment en mémoire RAM. Plus celle-ci est importante, plus long est le temps d'enregistrement. La quantité de mémoire RAM s'exprime en Mo (Méga-octets). Ainsi, une minute de son mono en 16 bits à 44,1 kHz occupe 5,1 Mo, à la même fréquence mais en 18 bits: 5,7 Mo, en 16 bits à 48 kHz: 6,2 Mo, 20 bits à 48 kHz: 6,9 Mo… Il y a le bouclage dit Loop ou Looping. Celui-ci permet de répéter une partie de l'échantillon entre des points dits de bouclage de début Start point et de fin End point. Les bouclages peuvent se faire de différentes manières (suivant les possibilités du sampler): pas de bouclage (One shoot), unidirectionnel en lecture avant (Forward), unidirectionnel en lecture arrière (Reverse), bidirectionnel (Alternate), etc. L'autre paramètre important concerne la transposition, c'est à dire la posibilité de jouer le sample sur des hauteurs de notes différentes: le Time Stretch. Il effectue des opérations de compressions/expansion de la donnée d'onde. Sans cette fonction, lorsque la note est jouée plus grave sa durée s'allonge; et se raccourcit pour les sons plus aigus. Le Time Slice, quant à lui, analyse et découpe un sample en petits segments en détectant les attaques (grosse-caisse, caisse claire, etc.) de manière à créer un programme de multisampling. Avec ce sample ainsi découpé, il est possible d'en changer le tempo sans changer la hauteur des notes ou, à l'inverse, de changer la hauteur en maintenant le tempo. Avec la fonction Resampling, vous pouvez appliquer les effets à un échantillon préalablement enregistré et ré-échantillonner le résultat. Sans oublier les fonctions classiques d'édition qui sont "couper", "copier", "coller" (Cut, Copy, Paste)… Puis, comme dans un synthétiseur traditionnel, nous trouvons la section filtre(s), enveloppe(s), LFO(s), le mapping (split, stack), etc. Toutes les manipulations terminées, on mémorise le sample et ses paramètres d'exécution (programme) sur disquette ou disque dur, et depuis peu sur mémoire FlashCard, SmartMedia ou autres cartes RAM amovibles (suivant le choix du constructeur). L'information numérique résultante est enfin transformée en signal analogique par des convertisseurs (D/A ou DAC, Digital to Analog Converter). Techniquement, la résolution, exprimée en "bits", et la fréquence d'échantillonnage (sample rate), exprimée en Hertz (notée "Hz") ont une influence directe sur la qualité et la fidélité du son. Ce qu'on appelle communément la Qualité CD correspond à 16 bits et 44,1 kHz. Une nouvelle génération de sampler permet d'enregistrer sur disque dur (direct-to-disk), d'où une limitation temporelle de la longueur des samples pratiquement inexistante…