Nghiên cứu so sánh nhân quả xem xét mối quan hệ giữa sự khác biệt tồn tại giữa các thành viên của quần thể và các nguyên nhân có thể có của sự khác biệt đó. Loại nghiên cứu này thường được tiến hành khi nhà nghiên cứu không thể điều khiển các yếu tố dẫn đến sự khác biệt quan sát được.
Khi tìm cách thiết lập mối quan hệ nguyên nhân và kết quả trong một nghiên cứu so sánh nhân quả, nhà nghiên cứu phải xác định hai nhóm giống nhau về mọi mặt ngoại trừ sự khác biệt đang được nghiên cứu. Thiết lập mối quan hệ giữa nguyên nhân và kết quả bao gồm việc sử dụng lập luận logic và thuyết phục. Ứng dụng của phân tích thống kê được sử dụng nhiều trong các loại nghiên cứu này. Nghiên cứu so sánh nhân quả còn được gọi là nghiên cứu hậu thực tế vì các sự kiện của thử nghiệm đã xảy ra trước khi nghiên cứu được tiến hành.
Tính hợp lệ của các kết quả nghiên cứu so sánh nhân quả có thể khó chứng minh do nhà nghiên cứu không có khả năng kiểm soát biến độc lập. Các nhà nghiên cứu phải đảm bảo rằng các thành viên của các nhóm được nghiên cứu là những thành viên hợp lệ của các nhóm đó. Bỏ qua những khác biệt khác sẽ làm mất hiệu lực kết luận của nghiên cứu. Sau khi kết quả của các nghiên cứu so sánh nhân quả được phân tích, nghiên cứu thử nghiệm sẽ được tiến hành để xác nhận kết quả bất cứ khi nào có thể.
