分析流行病学是分析疾病发生的病因、宿主和环境因素三者之间的相互关系的研究。根据疾病在人群中的分布提出工作假设，进行回顾性或前瞻性调查，分析影响分布的原因，评价防制措施的效果等。

疾病的病因假设是作为分析工作的起点，故又名“工作假设”，有时经过分析研究确定为疾病之因，但以后又被否定，这样就须另找工作假设。例如宫颈癌往往发生于社会经济地位较低，性生活开始较早和较乱的妇女。故有假设说此病病因可能是由性交传播的病毒。修女或尼姑的宫颈癌发病率往往低于一般妇女，可使人疑为此病与性交有联系。又犹太男人有割包皮的习惯，而犹太妇女的宫颈癌发病率较低，有人联想到此病可能与男性外生殖器的清洁与否有关。宫颈癌病因的这些假说，还没有一项被公认。公共给水中含氟量高的地区斑釉齿较多，而龋齿发生较少，这一现象导致缺氟与龋齿有关的假设。通过现场实验，在给水中加氟的结果，果然减低了儿童龋齿的发病率，因而缺氟的假设得到了证实。

有时，一种疾病有多种可疑因素与之相联系，过去这类数据的分析极端困难，但现在统计学发展了多因素分析方法，又有了电子计算机这一新工具可用，因而多因素分析就成了分析流行病学上一项常用的方法。