L’épidémiologie analytique via les études cas-témoins compare 2 groupes de sujets : un groupe présentant un événement (une pathologie), ce sont les cas, et un autre groupe ne présentant pas cet événement, ce sont les témoins. Ces 2 groupes sont donc comparés pour leur exposition antérieure à une caractéristique donnée.
Dans le cas des études écologiques, le but est de rechercher le lien entre le lieu de résidence et une infrastructure/source polluante (trafic, industrie chimique, exploitation agricole etc.) en étudiant les impacts sur la santé générés (ou non) chez les individus.