Có 3 thiết kế nghiên cứu: a. Thực nghiệm; b. Thuần tập tương lai; c. Ngang; "Giá trị suy luận căn nguyên" tùy vào thiết kế nghiên cứu sẽ giảm dần theo trình tự:

Thiết kế nghiên cứu thuần tập (cohort study) là thiết kế theo dõi một nhóm người (thuần tập) theo thời gian để xem xét sự phát triển của bệnh hoặc kết quả quan tâm ở những người có và không có yếu tố phơi nhiễm. Khi muốn nghiên cứu nhiều hậu quả (outcome) của cùng một nguyên nhân (exposure), thiết kế thuần tập là phù hợp nhất vì nó cho phép theo dõi sự xuất hiện của nhiều kết quả khác nhau ở những người có và không có phơi nhiễm ban đầu. Các thiết kế khác như tương quan, ngang, bệnh chứng không phù hợp bằng vì chúng thường tập trung vào một hoặc một vài kết quả cụ thể, hoặc không cho phép xác định rõ ràng mối quan hệ nhân quả theo thời gian như thiết kế thuần tập.

Thiết kế nghiên cứu thuần tập (cohort study) là thiết kế theo dõi một nhóm người theo thời gian để xác định mối liên quan giữa các yếu tố nguy cơ và kết quả. Do đó, nó phù hợp nhất để xác lập mối liên quan về thời gian giữa các yếu tố. Các thiết kế nghiên cứu khác như tương quan, ngang và bệnh chứng không trực tiếp theo dõi đối tượng theo thời gian để xác định mối liên quan nhân quả theo thời gian.

Nghiên cứu thuần tập theo dõi một nhóm người theo thời gian để xem ai phát triển bệnh và ai không. Do thời gian theo dõi dài, việc mất theo dõi (những người không còn tham gia nghiên cứu) là một vấn đề lớn. So với các nghiên cứu quan sát khác (ví dụ: nghiên cứu cắt ngang), nghiên cứu thuần tập thường có tỷ lệ mất theo dõi cao hơn đáng kể vì cần thời gian dài để thu thập dữ liệu và sự thay đổi trong cuộc sống của đối tượng nghiên cứu.

Nghiên cứu bệnh chứng dễ bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiễu hơn so với các nghiên cứu quan sát khác (như nghiên cứu đoàn hệ) vì:

1. Tính hồi cứu: Dữ liệu được thu thập từ quá khứ, dựa vào trí nhớ của người tham gia, dễ dẫn đến sai lệch thông tin, đặc biệt là về các yếu tố phơi nhiễm. Điều này làm tăng khả năng xuất hiện các yếu tố nhiễu không được kiểm soát.
2. Khó xác định mối quan hệ nhân quả: Vì nghiên cứu bệnh chứng bắt đầu với kết quả (bệnh) và tìm ngược lại nguyên nhân (phơi nhiễm), việc xác định mối quan hệ nhân quả thực sự trở nên khó khăn hơn, dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác.
3. Chọn mẫu: Việc chọn nhóm chứng phù hợp là rất quan trọng nhưng cũng rất khó khăn. Nếu nhóm chứng không đại diện cho quần thể mà nhóm bệnh xuất phát, các yếu tố nhiễu có thể xuất hiện do sự khác biệt giữa hai nhóm không liên quan đến phơi nhiễm đang nghiên cứu.

Do đó, yếu tố nhiễu trong nghiên cứu bệnh chứng thường ở mức cao so với các nghiên cứu quan sát khác.

Giai đoạn "Đặt vấn đề" là giai đoạn đầu tiên và quan trọng nhất trong nghiên cứu khoa học nói chung và nghiên cứu sức khỏe nói riêng. Nó bao gồm việc xác định một vấn đề sức khỏe cụ thể, đánh giá tầm quan trọng của vấn đề, và xác định mục tiêu nghiên cứu. Các giai đoạn khác như mô tả, tổng quan, đối tượng nghiên cứu là các bước tiếp theo sau khi vấn đề đã được xác định rõ ràng.