Studia le relazioni causa-effetto tra fattori di rischio e malattie. Riprendendo l'esempio precedente, l'epidemiologia analitica cerca il nesso tra il fattore di rischio es. "fumo di sigaretta", "inquinamento atmosferico", "campo elettromagnetico", ecc. e l'insorgenza di possibili patologie legata a esso (come cancro al polmone, enfisema, tumore al cervello, complesso della mortalità, ecc.).