主樣本
臺灣家庭動態調查在規劃之初，是將年齡介於25-64歲間的人口設定為主要的訪問對象，分三年分批完成首波問卷資料的蒐集。在1999年進行首波調查的訪問對象是1953-63年出生的人口，2000年擴及1935-54年出生人口，2003年再擴及1964-76年出生的人口，隨著追蹤調查的進行，原有的主樣本年齡逐漸增長，同時有部分樣本因健康、去世、接觸不到等因素而流失，因而於2009、2016年調查分別增補1977-83、1984-91年出生的年輕樣本。
不論哪一年啟動調查的主樣本，首波調查均是以符合出生年次的戶籍人口資料做為抽樣清冊，採用分層多階段抽樣（stratified multi-stage sampling）方法，於各層內採用抽取率與單位大小比例（probability proportional to size, PPS）等距抽樣法逐步抽出鄉鎮市區、村里、個人。首先依據各鄉鎮市區都市化發展程度的分層，利用內政部臺閩地區人口統計所列的鄉鎮市區人口數，依據人口比例計算各層應抽出的鄉鎮市區數，以等距抽樣法抽出鄉鎮市區；其後，在中選的各個鄉鎮市區中，依人口數多寡採等距抽樣原則抽出兩個村里；最後，對中選村里，依據等距原則抽出訪問對象。
五群主樣本首波調查的抽樣方式略有差異。其中，在臺灣鄉鎮市區的分層部分，1999、2000、2003年採用羅啟宏（1992，臺灣省鄉鎮發展類型之研究，《臺灣經濟月刊》，第190期，頁41-68）的分層原則；2009、2016年則採用侯佩君等（2008，臺灣鄉鎮市區類型之研究，《調查研究─方法與應用》，第23期，頁7-32）提出的分層方式。此外，為了避免拒訪或其他干擾因素，而無法達到預定完成數，1999及2000年調查依各地過去的完訪經驗，在正取樣本外，另抽出1.5倍到2倍的備取樣本；若正取樣本無法達成預定完成數，則訪問備取樣本。2003、2009、2016年調查則採用比例膨脹原則，抽出預定完成數1.6倍至2.1倍的樣本，每位抽出的個人都是必訪對象。
子女樣本
自2000年調查起，計畫將訪問對象擴及主樣本的子女，將1977年以後出生且年屆16歲的子女納入訪問，並於其後每兩年進行一次追蹤訪問；至子女樣本滿25歲時，則視同主樣本，在以主樣本首波調查問卷進行訪問後，之後就隨同主樣本一併進行追蹤訪問。子女樣本不同於主樣本，不是透過隨機抽樣抽取出來，而是根據主樣本於問卷中所回答的子女訊息，於子女符合訪問年次範圍時，在徵詢主樣本及其子女的同意後，進行子女的問卷訪問。由於符合訪問年次的主樣本子女不見得能順利接觸並完成訪問，並不是所有符合訪問年次的主樣本子女都能完成首次訪問並納入追蹤；子外，完訪子女樣本的首次訪問年齡也可能超過16歲。
此外，家庭動態調查僅針對抽樣主樣本的子女進行訪問，子女樣本的子女並沒有進行追蹤。