Case-control study, in epidemiologie, observationele (niet-experimentele) studieopzet die wordt gebruikt om informatie te verkrijgen over verschillen in vermoedelijke blootstellingen en uitkomsten tussen personen met een ziekte van belang (gevallen) en vergelijkbare personen die de ziekte niet hebben (controles). De analyse levert een odds ratio (OR) op die de relatieve waarschijnlijkheid van blootstelling in de twee populaties weergeeft. Case-controlstudies kunnen worden ingedeeld in retrospectieve studies (over blootstelling in het verleden) of prospectieve studies (over een verwachte blootstelling), afhankelijk van het tijdstip waarop de gevallen worden geïdentificeerd in relatie tot de meting van de blootstelling. De case-controlstudie werd in haar moderne vorm voor het eerst gebruikt in 1926. De populariteit ervan nam toe in de jaren vijftig na de publicatie van een aantal baanbrekende case-controlstudies waarin een verband werd gelegd tussen roken en longkanker.
Case-controlstudies hebben het voordeel dat zij een kleinere steekproefomvang vereisen en dus minder middelen en minder tijd dan andere observationele studies. Case-control is ook de meest praktische optie voor het bestuderen van blootstelling aan zeldzame ziekten. Dat komt deels doordat bekende gevallen kunnen worden vergeleken met geselecteerde controles (in tegenstelling tot het wachten op gevallen die zich voordoen, wat bij andere observationele studieopzetten vereist is) en deels door de aanname van zeldzame ziekten, waarbij de OF mathematisch een steeds betere benadering van het relatieve risico wordt naarmate de incidentie van de ziekte afneemt. Case-control studies worden ook gebruikt voor ziekten met lange latente perioden (lange perioden tussen blootstelling en manifestatie van de ziekte) en zijn ideaal wanneer meerdere potentiële risicofactoren een rol spelen.
De belangrijkste uitdaging bij het opzetten van een case-control studie is de juiste selectie van gevallen en controles. Een slechte selectie kan leiden tot confounding, waarbij correlaties die geen verband houden met de blootstelling bestaan tussen case- en controlepersonen. Confounding beïnvloedt op zijn beurt de schattingen van het verband tussen ziekte en blootstelling en veroorzaakt selectiebias, die de OR-cijfers vertekent. Om selectiebias te ondervangen, worden controles gewoonlijk geselecteerd uit dezelfde bronpopulatie als die welke voor de selectie van de gevallen wordt gebruikt. Bovendien kunnen gevallen en controles op relevante kenmerken worden gematcht. Tijdens de analyse van de onderzoeksgegevens kan multivariate analyse (meestal logistische regressie) worden gebruikt om te corrigeren voor het effect van gemeten confounders.
Bias in een case-control studie kan ook het gevolg zijn als blootstellingen niet in gelijke mate kunnen worden gemeten of herinnerd in zowel gevallen als controles. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat gezonde controles niet door een arts zijn bezocht voor een bepaalde ziekte of zich de details van hun ziekte niet herinneren. Door te kiezen uit een populatie met een ziekte die verschilt van de ziekte van interesse, maar een vergelijkbare impact of incidentie heeft, kan de bias bij het herinneren en meten worden geminimaliseerd, omdat de kans groter is dat de getroffen personen zich blootstellingen herinneren of dat hun informatie op een vergelijkbaar niveau is geregistreerd als bij de gevallen.