검체 채취는 잔류 물질 분석에서 분석결과의 대표성과 타당성을 결정하는 중요 과정이다. 분석이 요구되는 모든 식품을 대상으로 모집단의 특성을 잘 반영하도록 채취하여 관리하며 검체 채취 중 교차오염이 발생하지 않도록 주의해야한다. 채취한 검체는 변화의 최소화하여 즉시 실험실로 운송하며, 부패되지 않도록 온도에 유의해 운반한다.
검체 채취는 잔류 물질 분석의 첫 번째 단계로서 모집단에 대한 분석결과의 대표성과 타당성을 좌우하는 매우 중요한 과정이다. 분석 대상 검체는 잔류 수준 및 위해성의 조사, 평가를 위해 분석이 요구되는 모든 식품이 포함된다. 검체는 대상 모집단의 특성을 잘 반영할 수 있도록 대표 검체의 형태로 채취하여야 한다. 즉, 모집단 전체에서 무작위성을 충분히 반영하면서 평면적으로 또는 공간적으로 균일하게 채취하여야 한다. 검체 채취 방법은 모집단의 크기, 장소, 전수/발췌 조사 또는 검사목적에 따라 매우 다양하므로 해당 분야나 기관에서 별개로 정한 기준을 준수하도록 한다. 대부분 잔류 검사의 목적이 분석 결과의 공적, 법적 사용이므로, 통계에 기반한 검체 채취 단계의 관리는 결과의 신뢰도 확보에 매우 중요하다. 이외에도 시료채취 시 유의해야 할 사항으로는 분석 목적에 적합한 시기와 장소에서 검체 채취, 분석 대상 물질이 처리되지 않은 검체 확보 (분석 방법 검증 시 필요) 등이 있다. 또한 잔류 물질 분석을 위한 검체 채취 작업 중 교차오염 (cross contamination) 이 발생하지 않도록 주의하여야 하는데, 하나의 대표 검체 마다 별개로 채취 작업을 수행하여 검체 간 상호오염을 예방할 수 있다. 채취한 검체는 잔류분석에 방해가 되지않는 재료를 사용하여 검체에 손상이 없도록 포장하고, 즉시 분석 실험실로 운송하여야 하는데, 24시간 내에 실험실로 운송할 수 없을 경우는 분석성분의 분해 등 검체 내 변화를 최소화하기 위하여 냉동처리 후 운반하여야 한다. 특히 부패가 빠른 시료의 경우 채취 즉시 –20°C의 상태를 유지하도록 하고, 운반과정에서도 –20°C의 상태를 유지하여야 한다.