Có 3 thiết kế nghiên cứu: a. Bệnh chứng; b. Ngang; c. Tương quan; "Giá trị suy luận căn nguyên" tùy vào thiết kế nghiên cứu sẽ giảm dần theo trình tự:

Giá trị suy luận căn nguyên (khả năng chứng minh mối quan hệ nhân quả) của các thiết kế nghiên cứu được sắp xếp như sau:

* Thiết kế ngang (c): Đây là thiết kế yếu nhất trong việc suy luận căn nguyên vì nó chỉ thu thập dữ liệu tại một thời điểm, không thể xác định được trình tự thời gian giữa yếu tố phơi nhiễm và kết quả.
* Thiết kế thuần tập tương lai (b): Thiết kế này mạnh hơn thiết kế ngang vì theo dõi một nhóm người theo thời gian, cho phép xác định xem yếu tố phơi nhiễm có trước kết quả hay không. Tuy nhiên, vẫn có thể có các yếu tố gây nhiễu.
* Thiết kế thực nghiệm (a): Đây là thiết kế mạnh nhất trong việc suy luận căn nguyên vì nhà nghiên cứu chủ động can thiệp và kiểm soát các yếu tố, giúp loại bỏ các yếu tố gây nhiễu và chứng minh mối quan hệ nhân quả.

Do đó, trình tự tăng dần về giá trị suy luận căn nguyên là c, b, a.

Giá trị suy luận căn nguyên (causal inference) đánh giá khả năng kết luận mối quan hệ nhân quả giữa một yếu tố và một kết quả. Các thiết kế nghiên cứu khác nhau có khả năng suy luận căn nguyên khác nhau. Nghiên cứu thực nghiệm, đặc biệt là thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (RCT), thường được coi là có giá trị suy luận căn nguyên cao nhất vì nhà nghiên cứu có thể kiểm soát các yếu tố gây nhiễu và thiết lập trình tự thời gian. Tuy nhiên, một số thiết kế nghiên cứu khác có giá trị suy luận căn nguyên thấp hơn.

Trong các lựa chọn được đưa ra:
- Thực nghiệm (Thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng - RCT): Có giá trị suy luận căn nguyên cao nhất vì có thể kiểm soát các yếu tố và thiết lập quan hệ nhân quả.
- Thuần tập tương lai (Prospective cohort study): Theo dõi một nhóm người theo thời gian để xem liệu có sự phát triển của một kết quả cụ thể hay không. Mặc dù có thể xác định mối liên hệ theo thời gian, nhưng khó kiểm soát các yếu tố gây nhiễu.
- Thuần tập hồi cứu (Retrospective cohort study): Nhìn lại quá khứ để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố và kết quả. Có thể gặp khó khăn trong việc thu thập dữ liệu chính xác và xác định trình tự thời gian.
- Nghiên cứu ngang (Cross-sectional study): Thu thập dữ liệu tại một thời điểm duy nhất. Rất khó để xác định mối quan hệ nhân quả vì không thể xác định trình tự thời gian.

Do đó, nghiên cứu ngang có giá trị suy luận căn nguyên thấp nhất trong các thiết kế nghiên cứu được liệt kê.

Trong nghiên cứu theo dõi (cohort study), đối tượng nghiên cứu là các cá thể, những người được theo dõi trong một khoảng thời gian để xem xét sự phát triển của một bệnh hoặc một kết quả cụ thể. Quần thể là tập hợp các cá thể, bệnh nhân là những người đang mắc bệnh và người khỏe là một nhóm nhỏ trong quần thể. Do đó, cá thể là đơn vị cơ bản được theo dõi.

Trong nghiên cứu dọc (longitudinal study), một cohorte (nhóm когорт) ban đầu được xác định và theo dõi theo thời gian. Cohorte này bao gồm những người có chung một đặc điểm hoặc kinh nghiệm tại một thời điểm cụ thể. Do đó, số cohorte ban đầu trong nghiên cứu dọc là một.

Giá trị suy luận căn nguyên (khả năng chứng minh mối quan hệ nhân quả) giảm dần theo thứ tự: Nghiên cứu thuần tập tương lai (a) > Nghiên cứu thuần tập hồi cứu (b) > Nghiên cứu bệnh chứng (c). Điều này là do nghiên cứu thuần tập tương lai có thể theo dõi sự phát triển của bệnh theo thời gian, giảm thiểu sai lệch thông tin. Nghiên cứu thuần tập hồi cứu cũng theo dõi sự phát triển của bệnh theo thời gian, nhưng dựa vào dữ liệu đã thu thập, do đó có thể bị sai lệch. Nghiên cứu bệnh chứng chỉ so sánh nhóm bệnh với nhóm chứng tại một thời điểm, do đó khó xác định được mối quan hệ nhân quả thực sự.