Có 3 thiết kế nghiên cứu: a. Thuần tập tương lai; b. Thuần tập hồi cứu; c. Bệnh chứng; "Giá trị suy luận căn nguyên" tùy vào thiết kế nghiên cứu sẽ tăng dần theo trình tự:

Phương pháp nghiên cứu bệnh chứng là một phương pháp nghiên cứu hồi cứu (retrospective), trong đó người ta so sánh một nhóm người mắc bệnh (nhóm bệnh) với một nhóm người không mắc bệnh (nhóm chứng) để tìm hiểu xem có những yếu tố nào trong quá khứ có thể liên quan đến sự phát triển của bệnh. Một trong những nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là sự phụ thuộc vào hồ sơ và trí nhớ của đối tượng nghiên cứu, điều này có thể dẫn đến sai lệch (bias) do thông tin không đầy đủ hoặc không chính xác. Vì hồ sơ bệnh án có thể không đầy đủ hoặc bị mất, và người tham gia có thể không nhớ chính xác các sự kiện hoặc yếu tố phơi nhiễm trong quá khứ. Do đó, đáp án "Tài liệu, hồ sơ cần thiết không hòan chỉnh" là nhược điểm lớn nhất của phương pháp này. Các đáp án khác có thể đúng trong một số trường hợp nhất định, nhưng không phải là nhược điểm cốt lõi của phương pháp nghiên cứu bệnh chứng như việc thiếu tài liệu hoặc hồ sơ hoàn chỉnh.

Giá trị suy luận căn nguyên (khả năng kết luận mối quan hệ nhân quả) của các thiết kế nghiên cứu giảm dần theo thứ tự: Thực nghiệm > Thuần tập > Bệnh chứng. Thiết kế thực nghiệm có tính kiểm soát cao nhất, cho phép thiết lập mối quan hệ nhân quả mạnh mẽ. Thiết kế thuần tập theo dõi nhóm người theo thời gian để xem xét sự phát triển của bệnh tật, giúp xác định các yếu tố nguy cơ. Thiết kế bệnh chứng hồi cứu so sánh nhóm bệnh và nhóm chứng, dễ bị ảnh hưởng bởi sai số.