Η επιδημιολογία είναι η μελέτη της ανθρώπινης υγείας σε πληθυσμούς και όχι σε άτομα. Μελετά τα αίτια της ασθένειας, τον τρόπο εξάπλωσης μιας συγκεκριμένης ασθένειας και τον έλεγχο της νόσου. Η επιδημιολογία είναι, κυριολεκτικά, η μελέτη των επιδημιών.
Η επιδημιολογία έγινε για πρώτη φορά ζήτημα όταν οι ανθρώπινοι πληθυσμοί άρχισαν να συγκεντρώνονται σε πόλεις και πόλεις. Χωρίς κάποια μορφή στοιχειώδους επιδημιολογίας, ο έλεγχος των εστιών μολυσματικών ασθενειών θα ήταν αδύνατος. Η απλή καραντίνα μπορεί να περιέχει ορισμένες ασθένειες που μεταδίδονται από άτομο σε άτομο, αλλά απαιτείται περισσότερη πολυπλοκότητα για να σταματήσει η εξάπλωση ασθενειών των οποίων η αιτία δεν είναι τόσο προφανής, όπως η χολέρα.
Η επιδημιολογία χρησιμοποιεί ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών εργαλείων, από την ιατρική και τη στατιστική έως την κοινωνιολογία και την ανθρωπολογία. Πολλές ασθένειες ακολουθούν τη ροή πληθυσμιακών μεταναστεύσεων, επομένως η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μετακινείται ένας πληθυσμός μεταναστών με τις εποχές είναι κρίσιμη για την κατανόηση της εξάπλωσης μιας συγκεκριμένης ασθένειας σε αυτόν τον πληθυσμό. Η επιδημιολογία ασχολείται όχι μόνο με την εξάπλωση των ασθενειών, αλλά και με την αιτία τους — εάν ένα ξέσπασμα χολέρας μπορεί να εντοπιστεί σε μια συγκεκριμένη πηγή μολυσμένου νερού, για παράδειγμα, η ασθένεια μπορεί να σταματήσει αποτελεσματικά με την απενεργοποίηση της πρόσβασης σε αυτήν την πηγή νερού .
Μερικές φορές η αιτία ενός συγκεκριμένου προβλήματος υγείας μπορεί να αποδειχθεί μόνο στατιστικά — εδώ η επιδημιολογία έχει το δυσκολότερο να κάνει. Το ότι το κάπνισμα είναι παράγοντας σε μια σειρά προβλημάτων υγείας έχει μέχρι στιγμής αποδειχθεί μόνο στατιστικά, σε μεγάλες πληθυσμιακές μελέτες. Μια μεμονωμένη περίπτωση καρκίνου του πνεύμονα δεν μπορεί να αποδειχθεί ότι προκλήθηκε από το κάπνισμα, το οποίο δυστυχώς δίνει κάποιο διανοητικό περιθώριο σε όσους επιλέγουν να μην πιστεύουν ότι το κάπνισμα είναι ανθυγιεινό.
Πολλά ζητήματα υγείας που προκαλούνται από περιβαλλοντικούς παράγοντες αντιμετωπίζονται μόνο μέσω επιδημιολογίας. Μια απότομη αύξηση της συχνότητας του καρκίνου κοντά σε μια πηγή ρύπανσης, για παράδειγμα, δεν μπορεί να παρατηρηθεί όταν εξετάζονται μεμονωμένες περιπτώσεις, αλλά μόνο όταν εξετάζονται τα στατιστικά στοιχεία για ολόκληρη την περιοχή. Η επιδημιολογία είναι το κύριο όπλο στον τομέα της δημόσιας υγείας και οι επιδημιολόγοι είναι συχνά η πρώτη και η τελευταία μας άμυνα.