由于流行病学是人群中进行研究，所以研究者实际上不能或不能全部掌握或控制所研究对象发生的条件，因此，观察法就是很重要的方法。

描述性研究描述性研究又叫描述流行病学，通过观察而正确、详细地记载疾病或健康状态按时间、地点、人群各种特征（如年龄、性别、职业、民族等等）的分布特点，也可以包括可疑病因因子的分布特点。为了正确的描述分布，必须有明确统一的诊断标准、准确的病例（或因子）数字以及人口数字。

通过描述流行病学获得的资料也可对病因提出线索或假说，或对防制提出有效的措施。

分分析性研究又叫分析流行病学，对所假设的病因或流行因素进一步在选择的人群中探找疾病发生的条件和规律，验证所提出的假说。主要有两种：①从疾病（结果）开始去探找原因（病因）的方法叫病例对照研究，从时间上是回顾性的，所以又叫回顾性研究。②从有无可疑原因（病因）开始去观察是否发生结果（疾病）的研究方法叫队列（或群组、定群）研究。从时间上是前瞻的，所以又叫前瞻性研究。

流行病学研究时还需要广泛使用多种其他有关的技术与方法。所需要的方法在数量上有超过临床所需。比如伤寒病，临床培养出伤寒杆菌即可以诊断，流行病学有时还需要知道其噬菌体型或其他特征；临床只需要从病人中分离细菌，流行病学还要检查外界物品、土壤、水中的细菌。流行病学需要做大量人群的检验，需要快速方法，以便在短时间内做大量标本检验。所以，流行病学研究需要设备良好的许多种实验为其服务。