En fall kontroll-studie utgår ifrån människor som fått en viss sjukdom (fall). Fallens exponering (matvanor) undersöks. Fallen matchas med friska människor (kontroller) i befolkningen som väljs ut slumpmässigt men med avseende på ålder, kön och geografiskt område. Kontrollerna måste väljas eller matchas på ett sätt som är helt oberoende av den exponering man mäter. Kontroller slumpmässigt utvalda ur befolkningsregistret anses generellt bättre än sjukhuskontroller. Exempel på en svensk fall-kontrollstudie är EIRA (Epidemiologisk undersökning av reumatoid artrit).
En fördel med fall kontroll-metoden är att den kan användas till att studera sällsynta sjukdomar. Nackdelen är risken att fallen har ändrat sina matvanor på grund av sjukdomen. Det är också möjligt att fallen rapporterar sina matvanor annorlunda eftersom man kan anta att de är mer motiverade att svara sanningsenligt. Det kan också vara svårt att välja kontroller rätt.
Inom en kohort kan individer plockas ut för att ingå i en fall kontroll-studie. Denna typ av studie kallas ”nested case-control” eftersom det är en studie inuti en annan studie. Fördelen är att studien är prospektiv, deltagarna svarade på frågorna om sina matvanor medan de ännu var friska. Nackdelen är att man riskerar att få felkällor om inte de matchade kontrollerna är representativa.