Estos estudios comunmente comparan dos grupos de personas ( o casos): aquellos con una enfermedad o un resultado de interés (el enfoque del estudio) y aquellos sin la enfermedad (o controles). Este segundo grupo es comunmente llamado el grupo control (o grupo de comparación o referencia).

La ocurrencia de la posible causa es comparada entre los casos y los controles. Datos en más de un punto en el tiempo son reunidos, a diferencia de los estudios transversales que reunen datos en sólo un punto del tiempo. Así, estudios de casos y controles son estudios longitudinales HACIA ATRÁS en el tiempo, de la ocurrencia de la enfermedad a la posible causa.