Secondo l'Università del New Mexico, uno studio causale esamina una causa e un effetto tra le variabili. La causalità mostra una relazione direzionale tra una variabile indipendente o un'interazione tra variabili indipendenti e una variabile dipendente. I ricercatori spesso impiegano metodi osservativi o sperimentali per derivarne la causalità.
Uno studio causale deve soddisfare determinati criteri. Secondo la Library Guide della University of Southern California, uno studio causale contiene "associazione empirica", "ordine temporale appropriato" e "non spuratezza". I ricercatori devono utilizzare metodi di ricerca empirici per raccogliere dati, ad esempio attraverso l'osservazione e la sperimentazione. I ricercatori devono esporre la variabile indipendente prima della variabile dipendente per mostrare la direzione tra le variabili. L'ultimo componente è per i ricercatori per assicurare che le variabili estranee non influenzino la variabile dipendente; ciò richiede l'uso di controlli all'interno dello studio. Gli studi causali devono mostrare una correlazione tra le variabili; tuttavia, una correlazione non è sufficiente per mostrare la causalità. Questi altri passaggi sono necessari per mostrare la causalità all'interno dello studio.
Altri strumenti aiutano i ricercatori a creare uno studio causale. Assegnazione e controlli casuali aumentano la validità interna, che è la sicurezza che uno studio causale non ha contaminazione da variabili estranee. Gli studi causali concludono una relazione direzionale, ma non verificano senza dubbio la relazione.