Er zijn een aantal redenen waarom epidemiologie moeilijk is.

* Het verzamelen van gegevens is vaak moeilijk en tijdrovend. Epidemiologen moeten gegevens verzamelen over een groot aantal mensen, en dat kan lastig zijn. Als een epidemioloog bijvoorbeeld de relatie tussen roken en longkanker onderzoekt, zullen ze gegevens moeten verzamelen over duizenden mensen, zowel rokers als niet-rokers. Hierbij kan het gaan om enquêtes, interviews en beoordeling van medische dossiers.

* Verwarrende variabelen kunnen het moeilijk maken om causale relaties te bepalen. Verwarrende variabelen zijn factoren die de relatie tussen twee variabelen kunnen beïnvloeden. Als een epidemioloog bijvoorbeeld de relatie tussen luchtverontreiniging en astma bestudeert, zal hij rekening moeten houden met verstorende variabelen zoals roken, voeding en lichaamsbeweging.

* Vooroordelen kunnen het ook moeilijk maken om causale relaties vast te stellen. Bias is een systematische fout die bij elk type onderzoek kan voorkomen. Als een epidemioloog bijvoorbeeld de relatie tussen een nieuw medicijn en een ziekte bestudeert, kan hij een vooroordeel ten gunste van het medicijn hebben.

* Epidemiologische onderzoeken zijn vaak duur. Het uitvoeren van een epidemiologisch onderzoek kan erg duur zijn, vooral als er een groot aantal mensen bij betrokken zijn of als er gespecialiseerde apparatuur voor nodig is.

Ondanks de uitdagingen is epidemiologie een zeer belangrijk onderzoeksgebied. Epidemiologen helpen ons de oorzaken van ziekten te begrijpen en strategieën te ontwikkelen voor het voorkomen en behandelen van ziekten.