Mit analytischen Studien können Hypothesen überprüft und Risikofaktoren quantifiziert werden.

1. Kohortenstudien (Follow-up Studien, Inzidenzstudien): In einer Longitudinalstudie wird die Krankheitsinzidenz bei exponierten und nichtexponierten Personen bestimmt und damit das Risiko der Erkrankung direkt gemessen. Kohortenstudien sind sehr aufwändig und benötigen viel Zeit für Nachuntersuchungen. Bei seltenen Krankheiten werden die Probandengruppen zu gross.

2. Fall-Kontroll-Studien: Sie werden oft durchgeführt, weil sie relativ einfach und kostengünstig sind. Bei kranken (Fällen) und Gesunden (Kontrollen) wird die Exposition zu möglichen krankheitsfördernden Faktoren verglichen. Die Befragung der Probanden führt in die Vergangenheit, weshalb wir auch von retrospektiven Studien sprechen (allerdings kann auch eine Kohortenstudie in der Vergangenheit liegen). Fall-Kontroll-Studien erlauben es nicht, das absolute Risiko zu berechnen, sondern sie ergeben eine Abschätzung des relativen Risikos durch die Berechnung der Odds-Ratio (O.R.).