In base alla modalità di trattamento che i pazienti arruolati nello studio clinico ricevono, si definisce:
- Studio clinico incrociato (crossover): studio clinico nel quale ogni individuo riceve in modo consecutivo ognuno dei trattamenti sottoposti nello studio.
- Studio clinico parallelo: studio clinico nel quale ogni gruppo di pazienti riceve simultaneamente un solo trattamento.
- Studio clinico sequenziale: studio clinico nel quale le osservazioni si valutano man mano che si verificano ed il numero totale dei partecipanti non è predeterminato, ma dipende dai risultati accumulati.