Un sampler deve innanzitutto riprodurre fedelmente qualsiasi suono esistente, indipendentemente dal fatto che si tratti di un violoncello, del parlato o del rumore di un tram che passa: il suono deve poi essere riproducibile direttamente su una tastiera, a diverse altezze, o controllabile via MIDI. Nel caso di suoni tratti da strumenti acustici, il risultato deve anche essere assolutamente realistico, nella gamma più ampia possibile, senza limitare le proprietà dinamiche come la progressione del suono, la dinamica del tocco e l'articolazione.
L'efficienza di un campionatore è determinata dalla qualità dei suoi componenti principali. Nel caso dei modelli hardware, questi sono i convertitori A/D e le loro risoluzioni massime possibili: ad esempio 44.1, 48, 96 o 192 kHz a 16, 24 o 32 bit. Più alta è la risoluzione, meglio è, ovviamente, ma il processo richiede più memoria. I campionatori hardware più vecchi, quindi, offrivano un massimo di 44,1 kHz e 16 bit per garantire un rapporto ragionevole tra la qualità del suono e il costoso spazio di archiviazione.
Nei campionatori software più avanzati, l'interfaccia audio del computer utilizzata determina naturalmente la qualità e le risoluzioni possibili. Si tende generalmente a disporre di risoluzioni più alte perché i suoni naturali siano restituiti nel modo più preciso e realistico possibile. Ad ogni modo, stili musicali come l'hip-hop, l'house e la techno spesso traggono maggior vantaggio dal "suono sporco": convertitori meno performanti e risoluzioni a 12 bit sono deliberatamente scelti, motivo per cui dispositivi più vecchi, come la serie SP 12 di EMU, sono molto popolari in questi ambienti.
Agli albori del campionamento, la memoria digitale era molto costosa ed è per tale motivo che sono state sviluppate delle tecniche per risparmiare spazio di archiviazione. A differenza di eventi sonori completi come per un brano di violino, i campioni erano solitamente limitati a brevi intervalli di tempo. Con uno o più "sample" era possibile simulare un intero strumento, attraverso la trasposizione digitale e il "looping": il suono registrato di uno strumento acustico, o qualsiasi altro suono, distribuito sulla tastiera, può essere riprodotto come una melodia. Grazie alle attuali soluzioni di archiviazione e alla migrazione dei campionatori hardware a quelli software, che sfruttano tutte le caratteristiche dei computer, il problema dello spazio di archiviazione non è più una priorità. Si tratta di un aspetto rilevante solo con le tastiere portatili che si basano sul campionamento dei suoni.
Oltre alla fedele riproduzione, il sampler ha una serie di compiti di gestione: prima di tutto, deve essere in grado di memorizzare diversi suoni e di passare da uno all'altro con la semplice pressione di un tasto. Meglio ancora, deve poter rendere disponibili più suoni contemporaneamente, con la possibilità di archiviarli in modo permanente così che il musicista possa creare una libreria di strumenti e attingervi in qualsiasi momento.