Wysoki stopień złożoności to cecha którą można przypisać procesowi rozwoju leków oraz nowych metod i technik leczenia, a badania nad tymi technikami leczenia wymagają niejednokrotnie zastosowania niebanalnych metod analizy danych. Badanie rynku medycznego oraz odpowiedni wybór metody badawczej jest jednym z podstawowych elementów sukcesu. Istnieje wiele alternatywnych testów statystycznych, jednakże nie wszystkie z nich mogą być zastosowane w konkretnym badaniu. Decyzja o zastosowaniu jednej z metod jest zazwyczaj trudna, a wybór wymaga od badacza rozwagi oraz zweryfikowania założeń do konkretnego testu. Statystyka medyczna w większości badań oferuje analizę zależności, która pozwala zbadać jak wygląda jedna cecha w porównaniu do wartości przyjmowanych przez drugą zmienną (na przykład dawka leku oraz jej wpływ na wskaźnik poprawy). Często też spotyka się cel porównawczy badania. W tym przypadku główną rolę mają testy statystyczne, których celem jest porównywanie średnich dwóch lub więcej grup (na przykład porównanie dwóch grup pacjentów leczonych różnymi lekami, metodami lub porównanie pacjentów chorych ze zdrowymi). Można zastosować także analizę przeżywalności, dotyczy ona głównie badania skuteczności nowych terapii w przypadku nieuleczalnej choroby.