Si la saison n'a pas d'incidence sur la qualité des analyses de terre, l'après-moisson est souvent considérée comme la période la plus facile pour effectuer les prélèvements.
Au moins une quinzaine de carottages sont effectués sur la plus grande partie homogène de la parcelle pour assurer la fiabilité des résultats. Ils sont faits à la tarière sur le pourtour d'un cercle de quinze à vingt mètres de diamètre, au même endroit que lors des précédents prélèvements, cinq ou six ans auparavant.
Dans tous les sols labourés, même épisodiquement, la profondeur de prélèvement est égale à celle du labour.
Les parcelles conduites en techniques culturales simplifiées compliquent le travail. Dans les systèmes en semis direct strict, il semble que l'horizon 0-10 cm soit suffisant. Les conduites avec travail du sol intermédiaire (déchaumage profond) doivent prendre en compte ces données, ainsi que le système radiculaire des espèces cultivées.
La terre recueillie dans un seau est ensuite mélangée afin de conserver 300 à 500 g de terre au maximum, en prenant soin d'enlever les cailloux d'une taille supérieure à 2 mm.
L'échantillon ainsi constitué est ensuite identifié à l'aide d'un questionnaire joint où apparaissent les références parcellaires, l'historique de fertilisation ainsi que les futures cultures dans la rotation.
Quand une analyse physique a déjà été réalisée, seuls le pH, la teneur en matière organique et les critères chimiques sont à rechercher. L'échantillon est ensuite expédié au plus vite au laboratoire, qui retourne les résultats sous un délai de trois semaines.