Là việc mô tả đặc điểm lâm sàng, diễn biến của bệnh, điều trị, phơi nhiễm trên hàng loạt các ca bệnh. Nghiên cứu hàng loạt các ca bệnh cũng có giá trị gợi ý giả thuyết nghiên cứu hoặc gợi ý về việc xuất hiện một vấn đề sức khỏe/bệnh dịch mới trong cộng đồng. Mức độ hình thành giả thuyết trong nghiên cứu chùm ca bệnh chắc chắn hơn nghiên cứu ca bệnh.
Ví dụ: Nghiên cứu mô tả bệnh sử và đặc điểm lâm sàng của 5 người đàn ông được nhập viện tại trung tâm Y khoa của Đại học California ở Los Angeles vì bệnh phổi do Pneumocystic Carinii. Đây chính là cơ sở của việc phát hiện ra bệnh HIV/AIDS sau này.