Een natuurlijk experiment is een empirisch of observationeel onderzoek waarin de relevante controle- en experimentele variabelen dat niet zijn kunstmatig gemanipuleerd door onderzoekers, maar mogen in plaats daarvan worden beïnvloed door de natuur of factoren buiten de onderzoekers controle. In tegenstelling tot traditionele gerandomiseerde experimenten, natuurlijke experimenten worden niet gecontroleerd door onderzoekers, maar eerder geobserveerd en geanalyseerd.
Dus als natuurlijke experimenten niet worden gecontroleerd, maar eerder worden geobserveerd door onderzoekers, wat onderscheidt ze dan van puur observationele studies? Het antwoord is dat natuurlijke experimenten nog steeds de primaire principes van experimenteel onderzoek volgen. Natuurlijke experimenten zijn het meest effectief wanneer ze het bestaan van test- en controlegroepen van gecontroleerde experimenten zo goed mogelijk nabootsen, dat wil zeggen dat er een duidelijk gedefinieerde blootstelling is aan een bepaalde aandoening in een duidelijk gedefinieerde populatie en de afwezigheid van die blootstelling in een andere vergelijkbare populatie voor vergelijking. Wanneer dergelijke groepen aanwezig zijn, wordt gezegd dat de processen achter natuurlijke experimenten lijken op randomisatie, zelfs als onderzoekers niet interfereren.
Onder deze omstandigheden kunnen de waargenomen resultaten van natuurlijke experimenten mogelijk worden toegeschreven aan de blootstelling, wat betekent dat er een reden is om in een causaal verband te geloven in plaats van simpel correlatie. Het is dit kenmerk van natuurlijke experimenten - de effectieve vergelijking die pleit voor het bestaan van een oorzakelijk verband - dat natuurlijke experimenten onderscheidt van puur niet-experimentele observatie studies. Maar dat wil niet zeggen dat natuurlijke experimenten niet zonder kritiek en validatieproblemen zijn. In de praktijk zijn de omstandigheden rond een natuurlijk experiment vaak complex en zullen hun waarnemingen nooit een ondubbelzinnige oorzaak aantonen. In plaats daarvan bieden ze een belangrijke afleidingsmethode waarmee onderzoekers informatie kunnen verzamelen over een onderzoeksvraag waarover anders geen gegevens beschikbaar zouden zijn.
In de sociale wetenschappen, met name economie, het dure karakter en de beperkingen van traditioneel gecontroleerd experimenten met menselijke proefpersonen worden al lang erkend als een beperking voor de ontwikkeling en voortgang van de veld. Als zodanig vormen natuurlijke experimenten een zeldzame proeftuin voor economen en hun collega's. Natuurlijke experimenten worden gebruikt wanneer dergelijke gecontroleerde experimenten te moeilijk, duur of onethisch zouden zijn, zoals het geval is bij veel menselijke experimenten. Mogelijkheden voor natuurlijke experimenten zijn van het grootste belang voor onderwerpen als epidemiologie of studie van gezondheids- en ziektetoestanden bij gedefinieerde populaties waarin experimenteel onderzoek op zijn zachtst gezegd problematisch zou zijn. Maar natuurlijke experimenten worden ook door onderzoekers op het gebied van economie gebruikt om anders moeilijk te testen proefpersonen te bestuderen en zijn dat ook vaak mogelijk wanneer er een verandering is in wetgeving, beleid of praktijk in een bepaalde ruimte zoals een natie, jurisdictie of zelfs sociaal groep. Enkele voorbeelden van economische onderzoeksvragen die zijn bestudeerd door middel van natuurlijke experimenten zijn: