觀察性研究是一種科學研究方法，研究者不對研究對象施加任何干預或處理因素，而是在自然狀態下觀察研究對象的特徵、記錄數據，並對這些數據進行描述、對比和分析。
觀察性研究廣泛應用於多箇領域，如流行病學、公共衛生、臨牀醫學和基礎醫學等。觀察性研究可以進一步細分爲描述性研究和分析性研究。描述性研究主要是收集數據並對現象進行分類描述，如橫斷面研究、生態研究和病例系列等；而分析性研究則涉及對數據進行分析，包括隊列研究、病例對照研究和長期縱向研究等。
在觀察性研究中，研究者不能人爲設置處理因素，同時受試對象接受何種處理因素或同一處理因素的不同水平也不是由隨機化而定的。這種研究與實驗性研究形成對比，後者研究者會對研究對象施加特定的干預措施。