Sampler není ve své podstatě z hlediska stavby odlišný od syntezátoru. Naprosto odlišný je ale způsob, jak se dostaneme k elementárnímu signálu, který je následně již modulován podobně jako u syntezátorů. Asi proto se tyto dvě skupiny nástrojů míchají dohromady (ale je to stejné, jako kdybyste houslím, cellu, viole a kontrabasu říkali jednotně „housle“). Sampling je princip, kdy základní zvukový materiál získáme záznamem reálného zvuku. Proto jsou samplery velice často používány především pro simulace akustických nástrojů.
V této souvislosti je potřeba vysvětlit ještě termín ROMpler. Jedná se o velice podobné zařízení, jako je sampler, ale jeho zvuky jsou uložené v paměti ROM. Tyto vzorky tedy nelze přepisovat a doplňovat vlastními zaznamenanými zvuky. Práce s ROMplerem je tedy z tohoto pohledu mnohem více omezená než práce se samplerem.
Jedním z prvních nástrojů, který využíval princip samplingu, byl Mellotron. Tento nástroj byl koncipován tak, že každé klávese byl přiřazen běžný magnetický pásek. Na každém pásku byl zaznamenán reálný zvuk. Jakmile hráč stiskl klávesu, začal se příslušný pásek přehrávat. Protože už tenkrát se bojovalo s nedostatkem úložného prostoru, pásek se přehrával pouze osm vteřin. Pak skončil, převinul se na začátek a bylo nutné klávesu spustit znovu stisknutím klávesy.
Na podobném principu pracují i moderní samplery. Jakmile stiskneme určitou klávesu, začne se přehrávat předem zaznamenaný zvuk. Dnešní samplery jsou ale dokonalejší, a tak nemusí být na každou klávesu speciální zvuk (ačkoliv to má i své nevýhody - viz dále) a také je možné spouštět různé zvuky různou dynamikou hry, což je velice praktické. Díky této vlastnosti je možné zachytit různé zvukové kvality hraného zvuku při různé dynamice, což se u akustických nástrojů děje.
Aby bylo možné se samplerem pracovat kreativně a ne pouze přehrávat zaznamenané zvuky, máme dnes k dispozici v podstatě všechny funkce, na které jsme zvyklí od syntezátorů. Proto je možné pracovat s efektovou jednotkou často obsahující řadu různých továrních nastavení, ale i s možností plné editace. K dispozici jsou i generátory obálek, které mění průběh různých parametrů zvuku, ale ničím neobvyklým dnes nejsou ani modulační matrice, kde je možné modulovat různé zaznamenané signály a tím tvořit nové poměrně bohaté zvuky.
Sampler ale na rozdíl od syntezátorů nabízí práci se smyčkami. Smyčka je úsek ve zvuku, který se opakuje dokola podle nastavených pravidel. Nejpoužívanějším takovým pravidlem bývá, že se smyčka opakuje, dokud držíme klávesu (segment obálky sustain). Toho se využívá pro táhlé zvuky, jako jsou například plochy (pady), nebo třeba i při simulaci akustických nástrojů, jako jsou smyčcové nebo dechové.
Smyčku je potřeba vytvořit velice pečlivě. Zásadní jsou dva body - začátek a konec smyčky. Aby nebylo možné poznat, že je ve zvuku použitá smyčka (většinou nechceme, aby to bylo poznat, protože to působí nepřirozeně), musíme pro ně najít vhodná místa. Taková místa mají několik parametrů. Jednak se vyplatí, aby amplituda signálu v obou bodech procházela 0 dB. Tím máme jistotu, že při opakování smyčky nebude v přechodu konec ® začátek lupnutí. Důležité je také dělat smyčku vhodně dlouhou. Pokud bude příliš krátká (v řádech milisekund), dojde k podobnému jevu, jakoby samooscilaci. Výsledkem by bylo, že by tón nezněl ve správné výšce, ale výška tónuby odpovídala frekvenci rovné převrácené hodnotě délky smyčky (v sekundách). Smyčka obvykle nemůže být ani příliš dlouhá, aby se v barvě zvuku neudálo příliš mnoho změn. Pak by byl slyšet rozdíl ve zvuku mezi koncem a novým začátkem smyčky. Řada moderních samplerů již nabízí funkce automatického vyhledání vhodných míst pro začátek a konec smyčky. V jednom zvuku může být nastaveno i více smyček, je možné nastavit přesný počet, kolikrát se mají opakovat, a v jakém případě se mají opakovat (třeba i po uvolnění klávesy).
Smyčky se obvykle vytváří proto, aby se ušetřilo místo v paměti sampleru, může se ale také jednat o kreativní tvorbu zvuku.
