Luonnollinen koe on empiirinen tai havainnollinen tutkimus, jossa mielenkiinnon kohteena olevat kontrollia ja kokeelliset muuttujat eivät ole tutkijoiden manipuloimana keinotekoisesti, mutta luonne tai tutkijoiden ulkopuolella olevat tekijät voivat sen sijaan vaikuttaa niihin kontrolli. Toisin kuin perinteiset satunnaistetut kokeet, luonnolliset kokeilut tutkijat eivät hallitse niitä, vaan niitä tarkkaillaan ja analysoidaan.
Joten jos tutkijat eivät hallitse luonnollisia kokeita, vaan pikemminkin tarkkailevat, mitä niiden avulla voidaan erottaa puhtaasti havainnollisista tutkimuksista? Vastaus on, että luonnolliset kokeilut seuraavat edelleen kokeellisen tutkimuksen pääperiaatteita. Luonnolliset kokeet ovat tehokkaimpia, kun ne jäljittelevät mahdollisimman tarkasti kontrolloitujen kokeiden testi- ja kontrolliryhmien olemassaoloa, ts. että joillekin sairauksille on olemassa selkeästi määritelty altistuminen selkeästi määritellylle väestölle ja että altistumista ei ole toisessa samanlaisessa väestössä vuoden 2003 osalta vertailu. Kun tällaisia ryhmiä on läsnä, luonnollisten kokeiden takana olevien prosessien sanotaan muistuttavan satunnaistamista, vaikka tutkijat eivät häiritsekaan.
Näissä olosuhteissa luonnollisten kokeiden havaitut tulokset voidaan käytännössä hyvittää altistuminen tarkoittaa, että on syytä uskoa syy-suhteeseen eikä yksinkertaisuuteen korrelaatio. Juuri tämä luontaisten kokeiden ominaisuus - tehokas vertailu tekee perusteesta olemassaololle syy-suhteesta - joka erottaa luonnolliset kokeet puhtaasti ei-kokeellisista havainnoista opinnot. Mutta se ei tarkoita, että luonnolliset kokeilut eivät olisi ilman heidän kriitikkoaan ja validointivaikeuksia. Käytännössä luonnollisen kokeen olosuhteet ovat usein monimutkaisia, ja niiden havainnot eivät koskaan todista yksiselitteisesti syy-yhteyttä. Sen sijaan ne tarjoavat tärkeän päätelmämenetelmän, jonka avulla tutkijat voivat kerätä tietoa tutkimuskysymyksestä, josta tietoja ei muuten ole saatavissa.
Yhteiskuntatieteissä, erityisesti taloustieteessä, perinteisesti hallitun kalliit luonne ja rajoitukset inhimillisiä henkilöitä koskevat kokeet on jo kauan tunnustettu rajoituksiksi ala. Sellaisina luonnolliset kokeilut tarjoavat harvinaisen koealueen taloustieteilijöille ja heidän kollegoilleen. Luonnollisia kokeita käytetään silloin, kun tällainen kontrolloitu kokeilu olisi liian vaikeaa, kallista tai epäeettistä, kuten monien ihmiskokeiden tapauksessa. Mahdollisuudet luonnollisiin kokeiluihin ovat erittäin tärkeitä aiheille, kuten epidemiologia tai terveys- ja sairaustilat määritellyissä populaatioissa, joissa kokeellinen tutkimus olisi vähintäänkin ongelmallinen. Mutta myös taloustieteen tutkijat käyttävät luonnollisia kokeita tutkiakseen muuten vaikeasti testattavia aiheita ja ovat usein mahdollista, kun laissa, politiikassa tai käytännössä tapahtuu jonkinlainen muutos määritellyssä tilassa, kuten maassa, lainkäyttövallassa tai jopa sosiaalisessa tilanteessa ryhmä. Joitakin esimerkkejä taloustutkimuskysymyksistä, joita on tutkittu luonnollisen kokeilun avulla, ovat: