Dans la mesure du possible, les prélèvements doivent être effectués 30 centimètres en dessous de la surface de l'eau et dans une colonne d'eau profonde d'au moins 1 mètre.
Les flacons pour l'échantillonnage doivent subir une stérilisation en autoclave pendant au moins 15 minutes à 121 °C, ou subir une stérilisation sèche à 160 °C ― 170 °C pendant au moins 1 heure, ou être des récipients d'échantillonnage irradiés provenant directement du fabricant.
Le volume du récipient d'échantillonnage dépend de la quantité d'eau nécessaire pour chaque paramètre à contrôler. Le contenu minimal est de 250 ml.
Le matériau des récipients d'échantillonnage doit être transparent et incolore (verre, polyéthène ou polypropylène).
Pour éviter toute contamination accidentelle de l'échantillon, le préleveur doit appliquer une technique de prélèvement aseptique pour que les récipients de prélèvement restent stériles. L'utilisation d'aucun autre matériel stérile n'est nécessaire (gants « chirurgicaux » stériles, pinces ou tiges d'échantillonnage) si la procédure est correctement suivie.
L'échantillon doit être clairement identifié à l'encre indélébile sur le récipient et sur le formulaire d'échantillonnage.
Les échantillons d'eau doivent être protégés de l'exposition à la lumière, en particulier de la lumière directe du soleil, à tous les stades du transport.
Les échantillons doivent être conservés à une température d'environ 4 °C +/― 3 °C dans une glacière ou un réfrigérateur jusqu'à l'arrivée au laboratoire d'analyses. Si le transport vers le laboratoire risque de durer plus de 4 heures, il doit être effectué dans un réfrigérateur.
Le délai entre le prélèvement et l'analyse doit être aussi court que possible et limité à 6 heures pour les eaux de mer. Les échantillons sont analysés le jour même de leur prélèvement. Si cela est impossible pour des raisons pratiques telles que des contraintes géographiques nécessitant des délais d'acheminement plus longs, par dérogation préfectorale accordée lors de l'établissement du programme de surveillance et de contrôle sanitaire, les échantillons sont traités au plus tard dans les 24 heures. Dans l'intervalle, ils sont stockés dans l'obscurité et à une température de 4 °C +/― 3 °C.