O estudo retrospectivo pode ser definido de várias maneiras diferentes. Freqüentemente, é visto como uma retrospectiva no tempo para determinar fatores causais, mas a forma como os dados do estudo ou os participantes são selecionados pode variar muito. Por exemplo, uma auditoria de gráfico pode ser uma forma de estudo retrospectivo, em que todas as pessoas escolhidas eram aquelas que tinham alguma doença ou outro fator em comum. Como alternativa, um estudo poderia examinar as mortes de várias pessoas e tentar determinar retrospectivamente a causa. Em qualquer dos casos, este não pode ser um estudo duplo-cego ou bem selecionado porque o estudo não foi desenhado antes dos eventos ocorrerem.
A auditoria de prontuários é um bom exemplo de estudo retrospectivo porque tenta reunir informações sobre eventos que ocorreram e determinar se surge um padrão de problemas no tratamento médico. Essas auditorias não envolvem necessariamente qualquer interação com os pacientes, mas podem ou podem envolver entrevistas com profissionais da área médica. Esses estudos podem tentar encontrar a causa de infecções contínuas, alta incidência de doenças, baixa taxa de satisfação do paciente ou muitas outras coisas, e o fazem analisando o que os prontuários médicos revelam e procurando mais dados.
Em alguns casos, é muito fácil para uma auditoria de gráfico fornecer informações conclusivas sobre as coisas. Por exemplo, se um médico de um hospital não está anotando alergias a medicamentos e há um aumento repentino nas respostas anafiláticas nos pacientes, pode ficar bem claro onde está o problema. Às vezes, a questão não é tão simples, como o aumento repentino em pontos percentuais de mortes em hospitais. Nem sempre é possível concluir a partir dos dados do passado se eles estão de alguma forma relacionados, e as respostas podem ser mais hipóteses do que conclusões verdadeiras devido a informações inadequadas. Mistérios podem permanecer mistérios porque o experimento foi planejado após o fato.
Com muitas outras formas de estudo retrospectivo, esta é uma das quedas. Como o evento já ocorreu, ele criou seu próprio grupo de participantes de uma forma pouco científica. É impossível aplicar rigorosamente os mesmos testes de participantes do estudo para garantir que não haja grandes variáveis nos participantes que prejudiquem ou turvem os resultados dos dados. Isso não significa que o estudo retrospectivo não valha a pena, mas pode significar que as conclusões tiradas dele são menos científicas ou mais sujeitas a escrutínio.
Por outro lado, alguns estudos devem ser sempre retrospectivos. Por exemplo, aqueles que tentam determinar a causa dos defeitos cardíacos identificam apenas as pessoas com eles e recorrem a esse grupo para avaliar a causa. Isso também é chamado de estudo de caso-controle e, às vezes, os pesquisadores desenvolviam um segundo grupo de participantes do estudo que não tinham defeitos cardíacos e faziam os mesmos tipos de perguntas ou realizavam os mesmos testes em ambos os grupos. Isso permitiria a comparação dos dados, que se encontrados idênticos, claramente não indicariam uma facção causal particular.
O caso-controle ainda é um estudo retrospectivo ou retrospectivo porque os participantes são aqueles com um desfecho específico que já ocorreu. De certa forma, este é realmente um controle maior do que pesquisar aleatoriamente pessoas que possam ter defeitos cardíacos. O estudo de caso-controle pode mostrar quaisquer características em quantidade comum àqueles com defeitos cardíacos e, portanto, podem-se tirar conclusões sobre sua causa, se os fatores corretos forem avaliados ou as perguntas corretas forem feitas.