大數據處理流程的第一步是收集數據。原始數據種類多樣，格式、位置、存儲、時效性等迥異。數據收集從異構數據源中收集數據並轉換成相應的格式方便處理。
數據收集的方法一般分為普查和抽樣調查兩大類。觀察法主要包括兩個方面:一是對人的行為的觀察，二是對客觀事物的觀察。觀察法應用很廣泛，常和詢問法、蒐集實物結合使用，以提高所收集信息的可靠性。實驗方法能通過實驗過程獲取其他手段難以獲得的信息或結論。實驗方法也有多種形式，如實驗室實驗、現場實驗、計算機模擬實驗、計算機網絡環境下人機結合實驗等。現代管理科學中新興的管理實驗，現代經濟學中正在形成的實驗經濟學中的經濟實驗，實質上就是通過實驗獲取與管理或經濟相關的信息。
大數據（big data），IT行業術語，是指無法在一定時間範圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數據時代》 中大數據指不用隨機分析法（抽樣調查）這樣捷徑，而採用所有數據進行分析處理。大數據的5V特點（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價值密度）、Veracity（真實性）。
