Le facteur déterminant des études cas-témoins est celui de la maladie déclarée qui consiste à comparer les niveaux d’exposition pour les individus ayant développé ou non la maladie. Les « études écologiques sont un type d’études cas-témoins à côté des « études transversales » . Dans les études “écologiques” on recherche un lien entre un lieu de résidence “suspect” de par sa proximité à une sources polluante Dans ce cas l’assignation à un groupe, considéré comme exposé, se fait selon des critères indirects (l’activité professionnelle ou le lieu de résidence) ; ce qui constitue une faiblesse potentielle, inhérente à ce type d’étude (perte d’information sur l’exposition individuelle). C’est pourquoi on a souvent recours à des méthodes de modélisation pour définir par exemple des zones d’exposition plus ou moins forte en fonction, par exemple, de la distance de la source émettrice, de la configuration du terrain, des vents dominants, éventuellement validées par des mesures réelles.