Эпидемиология- это научное изучение факторов, влияющих на здоровье, заболевание, и контроль за заболеваниями в популяциях. Исторически эпидемиологические исследования начались с поиска возбудителей болезни. Позднее эпидемиологические данные стали использовать в оценке профилактических и терапевтических мероприятий и разработке системы здравоохранения, включая их стоимость.

Врачи обычно используют клиническую эпидемиологию как науку, помогающую принять правильное решение. Примером может служить ситуация, когда следует решить вопрос о целесообразности взятия мазка из зева с целью обнаружения стрептококка группы А у лихорадящего ребенка с гиперемией глотки, что зависит от ряда факторов, включая возраст ребенка, время года, выявления подобных заболеваний у окружающих его лиц, клинической картины заболевания. Вероятность развития ревматического процесса у ребенка со стрептококковым фарингитом неопределенна до момента идентификации микрофлоры зева. Возможность дальнейшего течения заболевания оценивается по серии вероятностных характеристик, установленных другими исследователями на больших группах детей со стрептококковым фарингитом и без него, а также на основании личного опыта врача. Эти вероятностные характеристики не всегда позволяют предсказать исход, но всегда должны приниматься во внимание. Таким образом, они могут быть полезными для принятия клинического решения.

Описательная эпидемиология означает определение частоты и превалирования случаев смерти, утраты работоспособности и заболеваемости от разных причин. Государственные, региональные, городские отделы здравоохранения и другие агентства в США составляют текущую информацию о состоянии здоровья населения и уровне заболеваемости. Национальный центр медицинской статистики и Центр контроля заболеваемости публикуют точные данные о уровнях заболеваемости и смертности по США, а также по отдельным штатам и некоторым городам и регионам. Каузативная эпидемиология предполагает изучение причины заболевания, основываясь на факте различия уровня заболеваемости в популяциях. Существуют различия в предрасположенности к заболеваниям, что может быть обусловлено врожденными характеристиками индивидов или условиями жизни. Выражение «заболевание связано с данной характеристикой» означает, что указанная характеристика чаще встречается при данном заболевании, чем у здоровых. Экспериментальная эпидемиология предполагает клинические подходы для сравнения эффектов разных видов терапии в больших группах больных.

Различают три подтипа исследований в рамках казуальной эпидемиологии: горизонтали, проспективный и ретроспективный. Исследования по горизонтали обычно позволяют определить различия распространения заболевания среди разных слоев популяции в определенное время. Проспективные исследования позволяют индентифицировать группу индивидов с определенной характеристикой, например гипертензией, подверженностью влиянию загрязнения окружающей среды, и проследить за ними в течение длительного времени на предмет развития у них заболевания. Одновременно необходимо сравнить группы лиц, не обладающих данной характеристикой. Основные преимущества этих исследований состоят в возможности оценки частоты заболевания в зависимости от рассматриваемого фактора путем сравнения частоты заболевших в группе риска и контрольной группе. К недостаткам относятся необходимость предвидения ведущего фактора, связанного с болезнью, возможность существования нераспознанного фактора и большой частоты заболевания, в связи с чем группа риска и контрольная группа должны быть большими. Иногда проспективное исследование возможно при ретроспективной идентификации лиц из групп риска и контрольной с использованием предшествующей документации, например выявление гинекологических аномалий у женщин, матери которых получали и не получали DES во время беременности.