ケースコントロール研究とは、疫学における観察的（非実験的）研究デザインで、対象となる疾患を持つ個人（ケース）と、その疾患を持たない比較可能な個人（コントロール）との間で、疑われる曝露や転帰の違いに関する情報を確認するために用いられるものである。 解析により、2つの集団における曝露の相対的確率を反映したオッズ比（OR）が得られる。 症例対照研究は、曝露の測定に関連して症例が特定される時期によって、遡及的（過去の曝露を対象とする）なものと、前向き（予測される曝露を対象とする）なものに分類される。 症例対照研究は、1926年に初めて現代的な形で用いられた。
ケースコントロール研究は、他の観察研究に比べてサンプル数が少なくて済むため、資源や時間が少なくて済むという利点があります。
ケースコントロール研究は、他の観察研究に比べてサンプル数が少なく、資源も時間もかからないという利点があります。 その理由の一つは、既知の症例を選択した対照群と比較できること（他の観察研究デザインでは、症例が現れるのを待つ必要がある）と、希少疾患の仮定により、疾患の発生率が低下するとORが数学的に相対リスクの近似値として高くなることである。
症例対照研究をデザインする上での第一の課題は、症例と対照を適切に選択することです。 症例と対照群の選択が適切でないと、症例と対照群の間に曝露とは無関係の相関関係が存在するという交絡が生じる可能性があります。 混同は、疾病と曝露との関連性の推定値に影響を与え、選択バイアスを引き起こし、OR値を歪めてしまう。 選択バイアスを解消するために、対照群は通常、症例の選択に用いたのと同じ母集団から選択される。 また、症例と対照群は、関連する特性によって一致させることができる。
症例-対照研究におけるバイアスは、曝露が症例と対照の両方で均等に測定または想起できない場合にも生じる可能性がある。 例えば、健康な対照者は、特定の病気で医師の診察を受けていないかもしれませんし、病気の詳細を覚えていないかもしれません。 対象となる疾患とは異なるが、影響や発生率が同程度の疾患を持つ集団から選択することで、リコールや測定のバイアスを最小限に抑えることができます。