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Los métodos usados en el estudio de los factores ocupacionales y ambientales son los mismos que se utilizan en otras ramas de la epidemiología. Sin embargo, una característica importante de la epidemiología ocupacional es su relación con una población  de adultos jóvenes y personas de edad madura, y a menudo predominantemente de género masculino. Además, en epidemiología ocupacional la mayoría de los grupos expuestos son relativamente saludables, al menos al inicio del trabajo. Esto ha dado lugar al término "efecto trabajador sano" que indica que la población trabajadora, en contacto con factores de riesgo, tiene  una morbilidad y mortalidad total más baja que la población en conjunto. 

En contraste, los estudios epidemiológicos de factores ambientales en general (comunitario), incluyen normalmente a los niños, personas de mayor edad y personas enfermas. Esto es de gran importancia cuando se usan los resultados de estudios de  epidemiología ocupacional para establecer normas de seguridad para riesgos medioambientales específicos. Es probable que las personas expuestas en la población general sean más sensibles que los trabajadores. Por ejemplo, se ha descrito con mayor frecuencia los efectos a la salud por plomo inorgánico, a niveles bajos de exposición, en los niños y las mujeres adultas que en hombres adultos.  

El énfasis principal en epidemiología ocupacional y ambiental ha estado en los estudios de causas de enfermedad. Ahora se está prestando atención creciente a la evaluación de medidas preventivas específicas para reducir exposición, y el impacto a la salud y el ambiente. Generalmente es muy costosa la eliminación de la exposición a los factores de riesgos derivados de alguna actividad industrial o agrícola, que proporciona beneficio económico a la comunidad. Sin embargo, la contaminación ambiental es a menudo costosa en sí misma, y puede dañar la tierra agrícola o la propiedad industrial, así como la salud de las personas. Los análisis epidemiológicos ayudan a las autoridades de salud pública a encontrar un equilibrio aceptable entre riesgos para la salud y los costos económicos de prevención y control.

            Los métodos epidemiológicos, en el relación a salud de los trabajadores, pueden usarse para numerosos fines. Estos está íntimamente relacionado con el objeto de estudio de esta disciplina. Entre sus aplicaciones están:

-         Observación de la patología derivada de la exposición ocupacional. ¿Cuál es la frecuencia con la que se presenta?. Esto requiere conocer el número de personas que adquieren en padecimiento en un período específico, como el tamaño de la población no afectada. Con esta información se utilizaría las mediciones de frecuencia de la enfermedad profesional o del accidente de trabajo, a fin de tipificar los patrones de ocurrencia de los mismos y la vigilancia médica. Los criterios empleados para definir la ocurrencia de una enfermedad (caso), básicamente depende del estado del conocimiento común acerca de la enfermedad y de los resultados de las pruebas diagnósticas típicas.

-         Relación causal. Consiste en determinar el perfil de las características que definen los factores de riesgo asociados a una enfermedad laboral. Las asociaciones entre estas características y la ocurrencia de la enfermedad pueden surgir por coincidencia, por nexos no causales a otras características, o por relaciones de causa y efecto, que serán analizadas más adelante. La identificación y caracterización de los factores de riesgo proporciona una comprensión válida de los mecanismos de acción comprometidos en la ocurrencia de la enfermedad. La ocurrencia del efecto a la salud está determinada no sólo por los factores ambientales, incluyendo el estilo de vida, sino por los factores biológicos (celular y genético) de los trabajadores.

-         Pruebas diagnósticas, a fin de obtener evidencia objetiva de la presencia o ausencia de un efecto a la salud derivado de la exposición ocupacional. La importancia de esto, radica en su utilización para prevenir tempranamente la enfermedad entre los trabajadores asintomáticos; y para confirmar el diagnóstico entre trabajadores con signos y síntomas existentes de enfermedad. De manera ideal la prueba diagnóstica debe distinguir a los trabajadores afectados de los que no lo están, sin error alguno.

-         Determinación de la historia natural de la enfermedad ocupacional. Consiste en tipificar el curso de una enfermedad desde el  estado de salud y bienestar hasta la muerte, pasando por los cambios subclínicos, enfermedad clínica, y variables de recuperación (parcial o total); lo cual se puede determinar a través del cálculo de la mortalidad específica, que representa el porcentaje de trabajadores con un trastorno de salud y que muere en un período determinado; y la estimación típica desde el diagnóstico de la enfermedad hasta la muerte, conocida como tiempo de supervivencia, que está influenciada por los criterios diagnósticos utilizados para detectar el trastorno a la salud del trabajador.

-         Descripción del estado de salud e investigación de factores de pronóstico de los trabajadores. La descripción del estado de salud viene dado básicamente por el diagnóstico de salud de los trabajadores y su relación con los factores de riesgo. Asimismo, el análisis de supervivencia puede emplearse para identificar subgrupos de trabajadores con resultados clínicos favorables (o desfavorables). Las características que se relacionan con la probabilidad de supervivencia se conoce como factores de pronóstico, cuyo objetivo está en denotar la predicción de supervivencia más que la determinación de los factores de riesgo para adquirir la enfermedad.

-         Evaluación de la intervención. Determina las variaciones del impacto a la salud y el ambiente derivadas de la adopción de medidas preventivas y de control en salud, higiene y/o seguridad laborales. Requiere la comparación entre la ocurrencia del efecto a la salud previo y posterior a la media de intervención, o entre el impacto al ambiente y las condiciones ambientales después de las medidas de prevención y control de los factores de riesgo; o de la comparación de la correlación salud-ambiente antes y después de las medidas descritas. El planteamiento medio usado para valorar la intervención son los estudios de prevalencia (en dos momentos, antes y después), y vigilancia epidemiológica.

-         Análisis de tratamientos nuevos. Permite probar la eficacia de los fármacos nuevos antes de ser introducidos al cuidado médico de rutina. La investigación frecuentemente utilizada para valorar eficacia del tratamiento es el estudio clínico aleatorio controlado, que se caracteriza porque los pacientes que reciben el tratamiento nuevo (grupo estudio) se comparan con otros (grupo control) que reciben una sustancia inactiva (placebo) o un tratamiento estándar, si es que existe alguno; y la selección de los participantes al estudio se al azar.

-         Análisis de la eficacia. Permite estudiar el equilibrio aceptable entre riesgos para la salud  de los trabajadores y los costos económicos de prevención y control. La eficacia es medida de la relación entre los resultados logrados y el esfuerzo que se expendió en lo que se refiere al dinero, recursos y tiempo. Esto comprende el uso óptimo de los recursos e involucra la relación mutua compleja de los costo y la efectividad de una intervención; lo cual implica un área del saber donde se aplican, de manera conjunta, conocimientos de epidemiología ocupacional y de administración de salud. Existen dos acercamientos principales a la valoración de eficacia: Análisis costo-efectividad, que mide la proporción de la efectividad y costos financieros: bolívar ganado por año de vida, y así sucesivamente; y el  Análisis de costo-beneficio, que se expresa con un numerador y denominador en términos monetarios, lo cual significa que ese beneficio de salud debe medirse y debe darse en términos de un valor monetario. Si el análisis de costo-beneficio muestra que los beneficios económicos del programa de salud ocupacional son mayores que los costos, el programa debe ser considerado como significativo.  El análisis de costo-efectividad es más fácil realizar que el análisis de costo-beneficio, ya que la medida de la efectividad no necesita ser expresada como valor monetario.

-         Estudio y determinación de valores normales o de referencia. Los estudios epidemiológicos básicamente generan resultados que permiten establecer las condiciones del ambiente y la salud de los trabajadores; pero también,  pueden ser utilizados para elaborar estándares de evaluación ambiental y valores o rangos de normalidad para los parámetros biológicos, que permitan comparar las poblaciones expuestas y no expuestas a riesgos profesionales, fijar rangos de normalidad para parámetros biológicos (funcionales, bioquímicos, enzimáticos, morfológicos, y otros), asignar límites de exposición aceptables o permisibles para riesgos profesionales específicos, contribuir con el análisis de las asociaciones causales,  y  coadyuvar con el establecimiento de normas de seguridad.

Algunos parámetros biológicos varían con la edad y constitución corporal de los trabajadores (peso y talla), así como con factores climáticos (presión atmosférica y clima); verbigracia los volúmenes pulmonares. Esto requiere establecer valores de normalidad o de referencia para la persona o población bajo estudio, a fin de comparar los resultados obtenidos directamente en las pruebas de función respiratoria con los valores de referencia, y  decidir sobre la normalidad o no de la prueba, para adicionalmente tomar las medidas de prevención y control con base a éstos resultados.

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