Estudos de ligação e estudos de associação genética são os dois maiores grupos de estudos que permitem testar a contribuição dos genes na susceptibilidade de doenças. Enquanto que para os primeiros apenas podem ser usados dados de famílias, nos estudos de associação também podem ser usados dados populacionais.
Com os estudos de associação genética são examinados os papeis desempenhados por determinados genes no desenvolvimento de doenças.
 

Exemplos:
 

• ​Morais A, Lima B, Peixoto M, Alves H, Marques A, Delgado L. BTNL2 gene polymorphism associations with susceptibility and phenotype expression in sarcoidosis. Respiratory Medicine. 106, 2012: 1771-1777
   

• ​Rocha G,Proença E, Areias A, Freitas F, Lima B, Rodrigues T, Alves H, Guimarães H. HLA and bronchopulmonary dysplasia susceptibility: A pilot study. Disease Markers. Volume 31, Number 4 / 2011:199-203​
   

• Morais A, Alves H, Lima B, Delgado L, Gonçalves R, Tafulo S. Estudo de polimorfismos genéticos do HLA (classe I e II) e do TN F-α em doentes com sarcoidose. Revista Portuguesa de Pneumologia, Vol XIV nº6, 2008, November/December: 727-746

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​Desenho Caso-Controlo​
O estudo caso-controle é um estudo epidemiológico observacional, longitudinal, geralmente retrospectivo, analítico, em que um grupo de casos, i.e., indivíduos com a doença, é comparado, quanto à exposição a um ou mais fatores (exemplo: características genéticas), a um grupo de indivíduos semelhante ao grupo de casos, chamado de controlo (sem a doença).

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Passos para a elaboração de um estudo caso-controle:

1) Selecionar uma amostra de uma população de pessoas com a doença (casos);

2) Selecionar uma amostra de uma população sob risco sem doença (controlos);

3) Medir (em geral, não diretamente) as variáveis preditoras.

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Questões de controlo de qualidade para estudos Caso-Controlo:

1) São os grupos semelhantes para outras variáveis que não a exposição em estudo?;

2) foram os dados de outcome recolhidos da mesma maneira nos dois grupos?;

3) Há um efeito dose-resposta?;

4) a relação tem sentido cronológico e biológico?

5) Quão grande é a associação e quão precisa é a sua estimativa?
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​Mais exemplos:
 

• Peixoto M, Lima B, Mendes M, Cruz E, Dias M, Alves H. Vascular rejections in renal transplanted patients – a preliminary study of thrombotic genetic factors. Tissue Antigens;  vol 77 issue 5, 2011, May: 439-440

• Morais A, Lima B, Tafulo S, Peixoto M, Alves H, Melo N, Mota P, Marques A, Delgado L. Evaluation of ANXA11 rs1049550 SNP linkage with sarcoidosis susceptibility. European Respiratory Journal; Vol 40(S56), 2012, September: S4

Genome-wide association studies

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Tabelas de contingência
Em estatística, as tabelas de contingência são usadas para registar e analisar o relacionamento entre duas ou mais variáveis, normalmente numa escala nominal.
Suponhamos que temos duas variáveis, doença (com ou sem) e característica genética (alelo A). Observamos os valores de ambas as variáveis de uma amostra casual de N alelos. Uma tabela de contingência pode ser usada para expressar a relação entre estas duas variáveis, como se segue:

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Para testar a independência entre as duas variáveis utiliza-se o teste de Qui-Quadrado (ou teste exacto de Fisher quando apropriado).

Para medir a grandeza da associação utiliza-se o Risco Relativo (RR) dado pela razão entre a proporção de doentes que têm o alelo A e a proporção de doentes que não tem o alelo A (RR = (a/(a+c)) / (b/(b+d)).
Nos estudos caso-controlo utiliza-se o Odds Ratio (OR) como estimador do RR uma vez que a selecção dos indivíduos é feita com base no outcome, isto é, doentes e controlos. O OR é dado pelo quociente dos produtos cruzados das células da tabela de contingência 2x2 (OR = ad/bc).
 

Correcção para as múltiplas comparações
Quando se testa a associação de vários alelos independentes a uma determinada forma de doença, espera-se que um de cada 20 testes dê um resultado estatisticamente significativo, apenas devido ao acaso. Para garantir que os valores de p obtidos em cada teste efectuado são de facto estatisticamente significativos,  aplica-se a correcção de Bonferroni (multiplicar o valor de p pelo número total de testes realizados).
 

Equilíbrio de Hardy-Weinberg
As frequências dos genópitos da população controlo devem estar em equilíbrio de Hardy-Weinberg, ou seja, as frequências genotipicas são determinadas exclusivamente pelas frequências alélicas.
Sejam p e q as frequências alélicas numa determinada população em que p + q = 1, então se esta população não está sujeita a casos de consanguinidade, migração ou acasalamento selectivo (não-aleatório), a frequência de homozigóticos de um tipo será p^2 , 2pq será a frequência de heterozigóticos, e q^2 será a frequência de homozogóticos de outro tipo