ในสาขาวิทยาการระบาดและสถิติศาสตร์ งานศึกษาแบบสังเกต (อังกฤษ: observational study) เป็นการศึกษาที่อนุมานผลของวิธีการรักษาที่เป็นประเด็นการศึกษาต่อคนไข้ ใช้เมื่อการจัดคนไข้เข้ากับกลุ่มทดลองหรือกลุ่มควบคุมไม่สามารถที่จะควบคุมได้ ซึ่งแตกต่างจากการทดลองเช่นการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม ที่สามารถจัดผู้ร่วมการทดลองแต่ละคนให้อยู่ในกลุ่มทดลองหรือกลุ่มควบคุมโดยสุ่มได้
การจัดผู้ร่วมการทดลองให้อยู่ในกลุ่มต่าง ๆ อาจจะเป็นเรื่องที่ไม่สามารถทำได้เพราะเหตุหลายอย่างรวมทั้ง
แม้ว่างานศึกษาแบบสังเกตไม่สามารถใช้เป็นแหล่งความรู้ที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับ "ความปลอดภัย ประสิทธิผล และประสิทธิภาพ" ของการรักษาวิธีหนึ่ง แต่ก็ยังสามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลบางอย่างได้ เช่น
ในทุก ๆ กรณี ถ้าการทดลองแบบสุ่มไม่สามารถทำได้ การตรวจสอบที่ทำแทนจะมีปัญหาว่า บุคคลในกลุ่มทดลองจะไม่ได้รับเลือกโดยสุ่ม และดังนั้นอาจจะเป็นแหล่งกำเนิดความเอนเอียง ความท้าทายสำคัญทำงานศึกษาแบบสังเกตก็คือการทำการอนุมานที่ปราศจากอิทธิพลจากความเอนเอียงที่เห็นได้ชัดในระดับที่ยอมรับได้ และการประเมินอิทธิพลของความเอนเอียงที่ซ่อนเร้น
ผู้สังเกตการณ์งานทดลองที่ควบคุมไม่ได้จะพยายามบันทึกทั้งข้อมูลและองค์ต่าง ๆ ที่อาจจะมีผลต่อข้อมูล เพื่อกำหนดว่าองค์เหล่านั้นมีผลอย่างไร แต่ว่า บางครั้งองค์ที่บันทึกอาจจะไม่ได้มีผลโดยตรงต่อความต่างที่ได้ในข้อมูล แต่อาจจะมีองค์อื่น ๆ ที่ไม่ได้บันทึกแต่เป็นเหตุของผลต่าง นอกจากนั้นแล้ว องค์ต่าง ๆ จะบันทึกไว้ก็ดีไม่ได้บันทึกไว้ก็ดี ก็อาจจะมีสหสัมพันธ์ต่อกันและกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การสรุปผิด ๆ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งมีจำนวนองค์ที่บันทึกมากขึ้นเท่าไร ความน่าจะเป็นว่าจะมีสหสัมพันธ์ระหว่างองค์ที่บันทึกกับข้อมูล ที่จริง ๆ เป็นเรื่องบังเอิญ ก็จะสูงขึ้นเท่านั้น
วิธีการทางสถิติที่ใช้หลายตัวแปร (Multivariate statistics) ซึ่งเป็นการควบคุมข้อมูลโดยสถิติ อาจจะใช้แทนที่การควบคุมที่พึงจะมีในการทดลองได้ เป็นวิธีที่กำจัดอิทธิพลขององค์ต่าง ๆ ที่จะมีผลต่อข้อมูลได้ เช่น ในสาขาเกี่ยวกับการแพทย์การพยาบาล และในสังคมศาสตร์ นักวิจัยอาจใช้เทคนิคการจับคู่ (Matching) ข้อมูลของกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้มีการเลือกโดยสุ่มได้ วิธีการสามัญที่ใช้กันก็คือ propensity score matching ที่สามารถลดตัวแปรสับสนได้ (confounding)
รายงานปี ค.ศ. 2014 จากองค์กรความร่วมมือคอเครน สรุปว่า ผลงานศึกษาแบบสังเกตมีผลคล้ายคลึงกับที่ทำโดยทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม (RCT) คือ ไม่มีหลักฐานที่แสดงว่า มีการรายงานค่าประเมินผล (ที่ได้จากวิธีการรักษา) ที่มีความแตกต่างกันระหว่างงานศึกษาแบบสังเกตและ RCT ไม่ว่าจะมีการออกแบบงานศึกษาแบบสังเกต หรือจะมีความหลากหลายของเหตุเกิดโรค (heterogeneity) อย่างไร หรือจะรวมงานที่ศึกษาผลของยาหรือไม่ ดังนั้น ผู้ทำรายงานจึงแนะนำว่า เมื่อตรวจสอบเหตุที่ผลของงานศึกษาแบบสังเกตและ RCT ไม่ตรงกัน ควรจะพิจารณาองค์ประกอบอื่น ๆ ที่อาจจะเป็นเหตุของความแตกต่าง ที่ไม่ใช่แบบของการศึกษา
ในปี ค.ศ. 2007 กลุ่มนักวิจัยการแพทย์ที่มีชื่อเสียงได้ออกคำแถลงการ "Strengthening the reporting of observational studies in epidemiology (การเพิ่มประสิทธิภาพของรายงานการศึกษาแบบสังเกตในวิทยาการระบาด)" (STROBE) ซึ่งแนะนำให้ผู้ทำงานศึกษาแบบสังเกตใช้หลัก 22 อย่างที่จะทำให้ข้อสรุปของงานสามารถเข้าใจและใช้โดยนัยทั่วไปได้ง่ายขึ้น
