Trong nghiên cứu bệnh chứng (case-control study), tỷ lệ mắc bệnh không thể được ước tính trực tiếp từ dữ liệu thu thập, bởi vì số lượng ca bệnh và đối chứng đã được nhà nghiên cứu xác định trước theo thiết kế nghiên cứu. Do đó, không thể tính tỷ số nguy cơ (RR) vì không có thông tin về tỷ lệ mắc bệnh trong quần thể nguồn. Tuy nhiên, tỷ số chênh (OR) có thể được tính toán và nó có một tính chất quan trọng: ORcase-control = ORcohort. Tính chất bất biến này của OR khiến nó trở thành thước đo mối liên quan được ưu tiên lựa chọn trong nghiên cứu bệnh chứng.
Trong nghiên cứu bệnh chứng, xét bảng 2×2 như sau: a = số ca bệnh có phơi nhiễm, b = số đối chứng có phơi nhiễm, c = số ca bệnh không phơi nhiễm, d = số đối chứng không phơi nhiễm. Công thức tính OR là ad/bc. Khoảng tin cậy 95% cho OR được tính bằng: exp[ln(OR) ± 1,96 × √(1/a + 1/b + 1/c + 1/d)].
(Nguồn: Newman SC. Biostatistical Methods in Epidemiology. Wiley, 2001. Chương 11, tr.229-248.)