Per un accurato studio epidemiologico bisogna conoscere, della malattia di cui si studia la diffusione, l'eziologia, la patogenesi, l'influsso predisponente delle condizioni organiche, ambientali, demografiche e sociali, nonché ­ per le malattie infettive ­ il comportamento dell'agente causale, il suo modo di propagazione, le vie di penetrazione nell'organismo e quelle di eliminazione.

I primi elementi epidemiologici si possono ricavare dalla distribuzione numerica dei casi di malattia tra la popolazione in esame. Si parlerà così di:

a) sporadicità dei casi di malattia, quando il numero dei malati è assolutamente irrilevante;

b) endemia, quando una forma morbosa permane in un determinato territorio con un numero relativamente costante di casi. Sono endemiche nelle nostre regioni ad esempio la scarlattina e il morbillo; tuttavia una forma endemica può passare allo stato epidemico e interessare rapidamente un grande numero di persone;

c) epidemia, quando un grande numero di soggetti si ammala in un breve volgere di tempo o di una malattia già esistente in forma endemica nell'ambiente in esame o di una malattia importata in un ambiente nel quale non esisteva in precedenza. Il termine epidemico può assumere valore relativo quando venga applicato a una piccola comunità, facente parte di una comunità più ampia. L'ammalarsi contemporaneamente o in rapida successione di tempo di tutti i membri di una stessa famiglia costituisce un'epidemia familiare, ma è di scarsa importanza in riferimento alla popolazione della città in cui la famiglia stessa abita;

d) pandemia, quando si abbia una diffusione eccezionale su un territorio assai vasto, quale potrebbe essere un intero continente o un'ampia parte di esso. Esempi classici di pandemia in tempi recenti sono quelli della cosiddetta 'spagnola' (1918), dell'influenza di tipo 'asiatico' (1956) e, negli ultimi decenni, dell'epatite virale.

Alcune malattie presentano un ritmo diffusivo che segue cicli stagionali o mensili o quanto meno recrudescenze in determinati periodi. Questi fenomeni sono particolarmente evidenti nella diffusione delle malattie infettive, per le quali si parla anche di movimenti profondi, con andamento del numero dei casi talvolta decrescente, talaltra crescente, rapportato sempre, però, a periodi di anni e talora di decenni.

Su questi movimenti profondi possono incidere notevolmente i provvedimenti profilattici che alterano il naturale andamento della malattia, cosicché di movimenti profondi si può parlare solo per quelle malattie nei cui confronti ancora non sono stati adottati provvedimenti efficaci.

Lo studio epidemiologico mette talvolta in risalto l'esistenza di condizioni geografiche facilitanti la diffusione di alcune malattie, condizioni che possono essere in rapporto con la situazione corologica o con quella biologica; oppure possono dipendere dalla presenza di particolari attività lavorative svolte nella regione. Anche lo studio dei rapporti fra epidemiologia e demografia è spesso apportatore di utili informazioni innanzitutto per quanto attiene alla diffusione di alcune malattie fra soggetti di un certo gruppo di età a preferenza di altri; per l'incidenza della morbosità o della mortalità specifica, relativa cioè a una certa malattia, fra gli individui di un sesso piuttosto che dell'altro, in epoche diverse, anche a grande distanza di tempo. L'uso di questi indici può però essere viziato da alcuni errori metodologici se non si procede ad accurate elaborazioni e alle necessarie correzioni, per rendere paragonabili fra loro dati tratti da situazioni diverse.