بيشتر اوقات مطالعه شاهد موردى را مطالعه گذشته‌نگر مى‌نامند و به‌طور معمول اين نوع مطالعه نخستين روش آزمون فرضيه علتى است، اين مطالعات سه ويژگى متمايز دارند:


- هم‌مواجهه (با عامل خطر) و هم‌پيامد آن (بيماري) پيش از آغاز بررسى روى داده است.

- مطالعه از زمان بروز اثر به‌سوى گذشته پيشرفت مى‌کند.

- در مطالعه يک گروه شاهد يا مقايسه به‌منظور قبول يا رد استنباط وجود دارد.


برابر تعريف، هر مطالعه شاهد - مورد دو نوع جمعيت دارد؛ بيماران و شاهدها. در اين مطالعات واحد مطالعه بيشتر فرد است تا گروه و تمرکز مطالعه بر بيمارى يا مشکل بهداشتى که پيش از اين بروز نموده مى‌باشد.


مطالعات شاهد - موردى اصولاً بررسى‌هاى مقايسه‌اى هستند که طى آن گروه شاهد و گروه بيمار ازنظر عوامل مخدوش‌کنندهٔ معلوم مانند سن، جنس، شغل، وضعيت اجتماعى و غيره با هم مقايسه مى‌شوند. پرسش‌هاى مطرح‌شده درباره ويژگى‌هاى شخصى و سوابق مواجهه با عواملى است که موجب وضعيت مورد بررسى شده‌اند. مثلاً مى‌توان از کودکان ايمن‌شده به‌عنوان گروه مورد و از کودکان ايمن‌نشده به‌عنوان گروه شاهد استفاده نمود و عوامل موردنظر را در سوابق گذشته آنها جست‌وجو نمود.


مطالعات شاهد - موردى به‌نحوى کارساز در بررسى بسيارى از انواع سرطان‌ها و بيمارى‌هاى وخيم ديگر مانند سيروز کبد، لوپوس اريتماتوز و نارسايى احتقانى قلب بکار گرفته شده‌اند.


طرح اصلى مطالعه شاهد - مورد در جدول زير نشان داده شده و آن يک جدول ۲ × ۲ است که چارچوب بسيار مفيدى براى بحث درباره اجزاى سازنده مطالعه شاهد - مورد فراهم مى‌آورد. براى مثال اگر آزمون فرضيه درباره سيگارکشيدن بعنوان سبب سرطان ريه موردنظر باشد، کار پژوهش با گردآورى گروهى از مبتلايان به سرطان ريه (a + c) و يک گروه افراد شاهد همسان شدهٔ مناسب (b + d) آغاز مى‌شود. سپس مى‌توان سابقه گذشته اين دو گروه را ازنظر کشيدن سيگار يا نکشيدن سيگار - عاملى که به‌نظر مى‌آيد با ايجاد سرطان ريه مرتبط باشد - جست‌وجو نمود.

جدول چارچوب مطالعه شاهد - مورد (جدول ۲ × ۲ پيشامد احتمالى)

عامل خطر (يا عامل مشکوک) موارد (بيماران) شاهد (غيربيمار)
دارد a b
ندارد c/a + c d/b + d


هرگاه فراوانى نسبى سيگارکشيدن يعنى a/a + c در بيماران بيش از گروه شاهد يعنى b/b + d باشد، گفته مى‌شود که بين سيگارکشيدن و سرطان ريه رابطه‌اى وجود دارد. کاربرد عمده مطالعات شاهد - مورد در مشکلات بهداشتى مزمن است که سررشته عليتى ممکن است چندين دهه طول بکشد.