Unter medizinischer Forschung versteht man Handlungen, die in methodisch geleiteter Weise durchgeführt werden und darauf abzielen, einen Erkenntnisgewinn im Bereich der medizinischen Wissenschaft zu erzielen. Eine wichtige Untergruppe der medizinischen Forschung bilden die so genannten klinischen Studien zur Testung von Arzneimitteln, Impfstoffen und Medizinprodukten. Ebenso fällt aber auch das Erproben neuer Operationstechniken unter den Begriff  „medizinische Forschung”, wenngleich für diese Art der Forschung vielfach – so auch in Deutschland – keine spezialgesetzliche Regelung besteht.

Im Bereich der Arzneimittelstudien unterscheidet man gewöhnlich vier methodische Phasen: In Phase I-Studien wird eine neuartige Substanz erstmalig an einer kleinen Zahl von gesunden Proband*innen verabreicht und auf ihre Verträglichkeit hin untersucht. In Phase II-Studien wird eine neue Substanz erstmalig an einer relativ kleinen Zahl kranker, sich in Behandlung befindender Proband*innen auf ihre Wirksamkeit und etwaige Nebenwirkungen hin überprüft. In Phase III-Studien wird die Wirksamkeit und Unbedenklichkeit einer neuartigen Substanz an einer großen Zahl von Proband*innen getestet. Phase IV-Studien werden nach der Zulassung eines neuen Medikaments durchgeführt, um seltene Nebenwirkungen und unbekannte Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten erfassen zu können.