Η έρευνα στο υπο-πεδίο της επιδημιολογίας χρόνιων νοσημάτων επικεντρώνεται στη συχνότητα, στην κατανομή, στη φυσική εξέλιξη και στην αιτιολογία χρόνιων νοσημάτων (όπως ο καρκίνος, οι καρδιαγγειακές παθήσεις, η παχυσαρκία, ο διαβήτης τύπου 2, η άνοια, και άλλα) και τους προσδιοριστικούς παράγοντες τους (όπως, διατροφή, σωματική δραστηριότητα, κάπνισμα, κατανάλωση αλκοόλ, και άλλα) σε πληθυσμιακό επίπεδο. Η επιδημιολογία χρόνιων νοσημάτων παρέχει πολύτιμα δεδομένα για την πρόληψη χρόνιων ασθενειών στο πληθυσμό, προσδιορίζοντας τους κύριους προσδιοριστικούς παράγοντες σε διάφορα επίπεδα (ατομικό, κοινωνικό, περιβαλλοντικό). Συνοπτικά, η επιδημιολογία χρόνιων νοσημάτων στοχεύει στην προαγωγή της υγείας για στην επίτευξη μακροζωίας, καλής υγείας, υψηλής ποιότητας ζωής για όλους, και στη μείωση των ανισοτήτων στην υγεία.

Το υπο-πεδίο της επιδημιολογίας λοιμωδών νοσημάτων εστιάζει στον εντοπισμό του πώς και γιατί τα μεταδιδόμενα νοσήματα εμφανίζονται και εξαπλώνονται μεταξύ ατόμων και πληθυσμών και ποιες στρατηγικές μπορούν να αποτρέψουν ή να περιορίσουν την εξάπλωση αυτών των νοσημάτων. Αυτό το υπο-πεδίο μελετά τις πολύπλοκες σχέσεις μεταξύ ξενιστών και μολυσματικών παραγόντων, εστιάζοντας σε πτυχές όπως η δυναμική μετάδοσης λοιμωδών νοσημάτων, καθώς και σε τεκμηριωμένες προσεγγίσεις για την πρόληψη ή τον περιορισμό της μετάδοσης τους στο πληθυσμό, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης επιδημιών και πανδημιών. Συνεπώς, η επιδημιολογία λοιμωδών νοσημάτων στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων διαφόρων παθογόνων μικροοργανισμών στη Δημόσια Υγεία.

Το υπο-πεδίο της περιβαλλοντικής επιδημιολογίας εστιάζει στη διερεύνηση των επιπτώσεων στην υγεία που σχετίζονται με χημικούς, φυσικούς και βιολογικούς κινδύνους στο πλαίσιο του φυσικού, δομημένου και κοινωνικού περιβάλλοντος, στο οποίο οι άνθρωποι ζουν και εργάζονται. Αυτό το υπο-πεδίο εστιάζει επίσης στην ανησυχητική απειλή για τη Δημόσια Υγεία από την κλιματική αλλαγή, η οποία θεωρείται από τον ΠΟΥ ως η υπ' αριθμόν ένα απειλή για την παγκόσμια υγεία. Η περιβαλλοντική επιδημιολογία περιλαμβάνει επίσης τα σημαντικά πεδία της επαγγελματικής υγείας και της ασφάλειας τροφίμων.

Αυτό το υπο-πεδίο της επιδημιολογίας εστιάζει συγκεκριμένα στους Κοινωνικούς Προσδιοριστές της Υγείας, δηλαδή στις κοινωνικές συνθήκες και δομικές ανισότητες στις οποίες οι άνθρωποι γεννιούνται, μεγαλώνουν, ζουν, εργάζονται και γερνούν. Παράγοντες ενδιαφέροντος για την κοινωνική επιδημιολογία περιλαμβάνουν τη φτώχεια, την υλική στέρηση, το εκπαιδευτικό και κοινωνικο-οικονομικό μειονέκτημα, τις κοινωνικο-γεωγραφικές και κοινωνικο-περιβαλλοντικές ανισότητες, τις συνθήκες διαβίωσης και τις ανισότητες λόγω εθνοτικού ή άλλου υπόβαθρου των ατόμων. Στον πυρήνα της κοινωνικής επιδημιολογίας είναι το φαινόμενο όπου η συστημική άνιση κατανομή πόρων, ευκαιρίων, πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων σε μια κοινωνία αντανακλά την κατανομή των παρατηρούμενων εκβάσεων που σχετίζονται με την υγεία, το λεγόμενο κοινωνικό πρότυπο υγείας και νόσου, το οποίο εκφράζεται ως κοινωνική διαβάθμιση και ανισότητες στην Υγεία. Συνεπώς, η κοινωνική επιδημιολογία στοχεύει στην παραγωγή έγκυρων και έγκαιρων δεδομένων που θα βοηθήσουν στη μείωση του κοινωνικοοικονομικού χάσματος στην υγεία εντός και μεταξύ κοινοτήτων και στην επίτευξη ίσων ευκαιριών και καλής κατάστασης υγείας για όλους τους ανθρώπους.

Αυτό το ταχέως αναπτυσσόμενο υπο-πεδίο της επιδημιολογίας εμφανίστηκε μετά την τεράστια επιστημονική επανάσταση της αποκωδικοποίησης του ανθρώπινου γονιδιώματος στις αρχές της δεκαετίας του 2000. Αυτή η επιστημονική ανακάλυψη επέτρεψε τη διερεύνηση των γενετικών καθοριστικών παραγόντων της νόσου, τόσο όσον αφορά τον εντοπισμό γενετικών μεταλλάξεων που είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την πρόκληση, συνήθως σπάνιων, γενετικών (μονογενών) ασθενειών, όσο και τη συχνότερη γενετική προδιάθεση σε σύνθετες ασθένειες, που περιλαμβάνουν πολλά διαφορετικά γονίδια και πολυμορφισμούς. Η γενετική επιδημιολογία διερευνά επίσης πώς αλληλεπιδρούν γενετικοί παράγοντες με περιβαλλοντικούς παράγοντες (αλληλεπιδράσεις γονιδιώματος-περιβάλλοντος), παρέχοντας έτσι μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της αιτιολογίας των ασθενειών. Ο απώτερος στόχος της γενετικής επιδημιολογίας είναι να επιτρέψει πιο εστιασμένες και προσαρμοσμένες παρεμβάσεις στη Δημόσια Υγεία σε συγκεκριμένες πληθυσμιακές ομάδες, μια προσέγγιση που αναφέρεται ως δημόσια υγεία ακριβείας.