Tanımlayıcı ve deneysel epidemiyoloji gözlemlerinin kantitatif veriler haline çevrilip, matematiksel ve istatistiksel yöntemlerle değerlendirilmesini kapsayan epidemiyoloji dalıdır. Teorik epidemiyoloji ise doğal hastalık oluşumu ve bununla ilgili faktörlerin matematiksel olarak değerlendirilip hastalık modeli oluşturulmasını kapsamaktadır. Seçilen veya oluşturulan gruplarda hastalığın gözlenmesi ile ilgilenen bilim dalı ise deneysel epidemiyoloji olarak isimlendirilmektedir.