环境健康研究是一个复杂且涉及多学科的领域，其研究方法丰富多样，主要包括以下几类：
描述性研究是基础方法之一。它通过收集和整理环境因素与人群健康状况的相关资料，描述疾病或健康事件在不同时间、地点和人群中的分布特征。例如，现况调查可以在某一特定时间对特定范围内的人群进行调查，了解环境暴露因素和健康效应的现患情况，有助于发现环境与健康之间可能存在的关联线索，为进一步研究提供方向。
分析性研究能更深入地探究环境因素与健康效应之间的因果关系。病例 - 对照研究是选择患有某种疾病的人群作为病例组，未患该病的人群作为对照组，比较两组人群在过去暴露于某种环境因素的比例。比如研究空气污染与
肺癌的关系时，通过这种方法可以初步判断空气污染是否是
肺癌发生的危险因素。队列研究则是将人群按是否暴露于某环境因素分为暴露组和非暴露组，随访观察一定时间，比较两组人群疾病的发生情况，能更直接地验证环境因素与疾病的因果联系。
实验性研究是在人为控制条件下进行的研究。现场试验是在实际环境中，将研究对象随机分为实验组和对照组，对实验组施加某种干预措施，观察其对健康的影响。例如在社区开展饮用水加氟预防
龋齿的现场试验。实验室研究则是在实验室环境中，利用细胞、动物等模型，研究环境污染物的毒性作用机制、剂量 - 反应关系等，为环境健康风险评估提供科学依据。
此外，还有环境流行病学监测，它是长期、连续地收集环境因素和人群健康效应的动态变化资料，及时发现环境健康问题的早期迹象，为制定和调整环境健康政策提供依据。数学模型方法可以综合考虑多种环境因素和健康效应之间的复杂关系，通过建立数学模型来预测环境变化对人群健康的影响，为环境健康决策提供定量支持。这些方法相互补充、相互验证，共同推动环境健康研究的发展。
