調査員が調査対象者の自宅を直接訪問し、面接での聴取を行う。または事前に回答調査書を配布して調査対象者に記入してもらい、後日調査書を回収する方式。手間と時間がかかるが、調査員が直接説明したり物理的な資料を提示したりするため、他の方式と比べて誤解の恐れが少ないので、日本の内閣府では月例で実施されている。大手マスコミでは時事通信社とNHKがこれを行っている。NHKでは「面接調査」と呼び、「調査の王道」としている。しかし、NHKの2005年のレポートによると、全国でこれを行うには約18000人の調査員が必要となり、調査にかかる経費は莫大なものになるほか、調査員の募集、調査説明会の実施、実査時の調査員の管理など、準備や実施事務も膨大な作業量となる。また、NHKの面接調査における1978年と2003年のデータを比較すると、プライバシー意識の高まりなどから「調査拒否」が増えているほか、「外出」「深夜帰宅」なども増え、面接調査の回答率が78.1%から61.5%まで低下している。そのため、2005年時点でほとんどの放送局では面接調査は廃止された。NHKでもRDD方式による電話世論調査と併用されている。
「調査形態」と、「標本抽出を無作為抽出するためのシステム」とは無関係であることに注意が必要。例えば、インターネットではないシステムを用いて事前に作成した無作為抽出標本から、インターネットというシステムを用いて回答を回収する方法（ネット回答）は確立されているが、インターネットというシステムを用いて無作為に標本を抽出する方法は確立されていない。郵送や個別訪問における無作為抽出の抽出フレームとしては、住民基本台帳や選挙人名簿などが主に用いられる。電話に関しては、これらを使わずに抽出フレームを作成する方法として、「RDD方式」が主に用いられる。ここから統計学的な意味での「抽選」が行われ、標本が抽出される。
母集団に存在するのに、標本抽出枠に必ず含まれない標本が存在することで生まれる誤差を、「カバレッジ誤差」という。例えば、住民基本台帳を標本抽出枠として使った場合、2012年以前の住民基本台帳には在日外国人が記載されていなかったため、在日外国人を含んだ全ての日本国民による実際の世論との間に誤差が発生する恐れがあった。また、RDD方式で作成された電話番号を標本抽出枠として使った場合、2016年以前のRDD方式では携帯電話が含まれていなかったため、携帯電話しか所有しない国民を含んだ全ての日本国民による実際の世論との間に誤差が発生する恐れがあった。上記の点を改善しても、無戸籍者や、固定電話も携帯電話も持たない国民が抽出枠に含まれないことによるカバレッジ誤差は避けられない。
（ここで言う「正確性」とは、「統計学的な意味での世論調査の正確性」と言う意味であって、「世論調査の信ぴょう性が云々」と言う話ではない。まず高校数学の「統計」の範囲を理解していることが望ましい。「誤差」と「バイアス」を混同しないように注意）上記のように、世論調査は統計学的な理論に基づいてなるべく厳密に行われており、その正確性は統計学的に担保されている。標本調査は全数調査でない以上、「誤差」は統計学的に避けられないが、標本誤差の範囲も統計学的に保証されているからこそ、日本国（内閣府）は世論調査を行っている。
複数の調査項目の相関関係を分析して、いくつかの因子に集約する。例えば複数の調査項目を、「保守・革新」という2因子や、「支持・不支持・どちらでもない」といった3因子に集約する。
標本調査によって出た値を標本値と言う。標本値は標本誤差を伴うことが避けられないため、母集団値に近づけるための補正が必要である。日本の世論調査における「母集団値」とは、仮に母集団の全ての人（日本の全国民の場合、約1億2000万人）に対して調査を行った場合に出るだろうという値のことである。もし日本の全国民に対して調査ができるなら、最初から標本調査などしないので、真の母集団値は不明とならざるを得ない。しかし、他の標本調査から母集団値を推計することができる。例えば朝日新聞社の世論調査では、地域別、性別、年代別の構成比の歪みに関して、総務省発表の世帯別の実態構成値を使って補正を行っている。他の機関の世論調査の値や、全数調査である国勢調査の値を使って補正することもある（ただし、新聞社やテレビ局などが、ライバル会社の出した値を使って補正することは普通はない）。
ミルウォーキー鉄道は石炭の山地から遠く、かつ近くにあるモンタナ水力電気会社から電力を購入できる状況で両者とも共通の株主も多く、ロッキー山脈やシェラネバダ山地を越える部分がある（電気機関車ならば回生ブレーキで登りに使ったエネルギーを降りで回収できる）ので、蒸気機関車より電気機関車の方が有利であると考えられ、ゼネラル・エレクトリック社（GE）によって直流3000Vの電化工事が行われた。1915年11月30日からモンタナ州スリーフォークス(Three Forks 、Montana)からディアロッジ(Deer Lodge)まで112マイル（179km）で電気運転を開始し、翌年更にモンタナ州ハーロウトン(Harlowton,Montana)からアイダホ州エーブリー(Avery,Idaho)まで電化が拡大された。1910年代から1920年代にかけてモンタナ州・アイダホ州、ワシントン州のカスケード山脈の電化区間を拡大した結果、それは合計649マイル（1,038km）となり、特にハーロウトン(Harlowton)とアイダホ州エーブリー(Avery)間の440マイル（704km）は世界一長い連続した電化区間となった。電化でより速く、より効率的に旅客と貨物を輸送した。なお、モンタナ水力発電所との電気代の契約は「中心のディアロッジから東西に路線を分け、それぞれでピーク時の電力の60％を使ったものとして支払う。」という一般的な使った分だけ金を取られる方式と異なり、一度でも大量に電力を使うと以後節電しても次回の電気料金が上がる仕組みだったので、前述の「世界最長の連続した電化区間」の中央にあるディアロッジ工場には「過負荷予防装置」という電力消費量が上がると電圧を下げて列車の速度を強制的に落とす（場合によっては停車させる）装置が付けられていた。