Семплерний синтез – це синтез звуку, заснований на відтворенні попередньо записаних семплів. При цьому слід зазначити, що дані семпли відтворюються відповідно до налаштувань синтезатора. Якщо необхідно змінити висоту тону семпла, змінюється швидкість його відтворення. У цьому випадку для збереження природності тембру використовується кілька записів звуку через певні інтервали.
Одним із перших синтезаторів, заснованих на цьому методі синтезу, є Mellotron – поліфонічний клавішний інструмент, розроблений в Англії в 1960-х роках. У цьому синтезаторі семпли записувалися на магнітні стрічки, звідки, згодом, і відтворювалися. Кожна клавіша відповідала певному семплу на магнітній стрічці. Також була можливість використання магнітних стрічок з різними семплами, як одноголосними, так багатоголосними.