流行病学是在人群中进行的研究，由于伦理和资源的限制，研究者不能或不能全部掌握或控制研究对象的暴露和其他条件。大多数情况下只能进行非实验研究，即观察性研究。

(一)横断面研究：横断面研究为一个时间断面上的研究，研究对象包括确定的人群中所有的个体或这个人群的一个代表性的样本，通常暴露信息和疾病信息同时确定，是一个时点上人群疾病与暴露情况的“快照”。根据暴露和疾病情况将人群同时分类是横断面研究方法的本质。(二)比例死亡比研究：该方法只包括死亡的研究对象。将已有一项或多项特殊死亡原因的研究对象死亡的比例与相应未暴露的研究对象死亡的比例做比较。比例死亡研究的理论基础是，如果某种暴露导致或防治某种致死性疾病发生，则在暴露的死亡病例中死于该疾病者的比例比无暴露的死亡病例中死亡该病的比例，应该成比例的高或低。由于研究对象均已死亡，因此没有“队列”或者“随访”的问题。(三)生态学研究：如果进行一项研究，分析单位不是个人而是一组人，这样的研究叫做生态学研究。生态学研究惟一的要求是要有所研究人群暴露和疾病的两类信息，借以比较各组人群中暴露与疾病是否相关，因此又叫做相关性研究。(四)病例对照研究：研究的方法是选择一定数量的某病例为病例组，另选一定数量的非某病者为对照，调查病例组与对照组中某可疑因素出现的频率并进行比较，来分析该因素与疾病的联系。(五)队列研究：又称随访研究，是将研究对象按可疑病因因素的有无或暴露程度分为若干组，追踪观察一定期限，比较各组某病发病率或死亡率有无明显差别，从而判断暴露因素与疾病的关系的研究方法。