Ett naturligt experiment är en empirisk eller observationsstudie där kontroll- och experimentella variabler inte är intressanta artificiellt manipulerad av forskare men får istället påverkas av naturen eller faktorer utanför forskarnas kontrollera. Till skillnad från traditionella randomiserade experiment, naturliga experiment kontrolleras inte av forskare utan observeras och analyseras snarare.
Så om naturliga experiment inte kontrolleras utan snarare observeras av forskare, vad finns det för att skilja dem från rent observationsstudier? Svaret är att naturliga experiment fortfarande följer de primära principerna för experimentell studie. Naturliga experiment är mest effektiva när de imiterar så nära som möjligt förekomsten av test- och kontrollgrupper av kontrollerade experiment, det vill säga att det finns en tydligt definierad exponering för något tillstånd i en tydligt definierad population och frånvaron av den exponeringen i en annan liknande population för jämförelse. När sådana grupper finns, sägs processerna bakom naturliga experiment likna randomisering även om forskare inte stör.
Under dessa förhållanden kan observerade resultat av naturliga experiment möjligen krediteras till exponering som betyder att det finns någon anledning till tro på ett kausalt förhållande i motsats till det enkla korrelation. Det är detta kännetecken för naturliga experiment - den effektiva jämförelsen som gör ett fall för existensen av ett kausalt förhållande - som skiljer naturliga experiment från rent icke-experimentella observationer studier. Men det är inte att säga att naturliga experiment inte är utan deras kritiker och valideringssvårigheter. I praktiken är omständigheterna kring ett naturligt experiment ofta komplexa och deras iakttagelser kommer aldrig entydigt att bevisa orsakssamband. Istället tillhandahåller de en viktig inferensiell metod genom vilken forskare kan samla information om en forskningsfråga som data annars inte skulle vara tillgängliga på.
Inom samhällsvetenskaperna, i synnerhet ekonomi, traditionellt kontrolleras den dyra karaktären och begränsningarna experiment som involverar mänskliga försökspersoner har länge erkänts som en begränsning för utvecklingen och utvecklingen av fält. Som sådana ger naturliga experiment en sällsynt testplats för ekonomer och deras kollegor. Naturliga experiment används när sådant kontrollerat experiment skulle vara för svårt, dyrt eller oetiskt som är fallet med många mänskliga experiment. Möjligheterna till naturliga experiment är av största vikt för ämnen som epidemiologi eller studier av hälso- och sjukdomstillstånd i definierade populationer där experimentell studie skulle vara problematiskt, för att säga det sämst. Men naturliga experiment används också av forskare inom området ekonomi för att studera annars svåra att testa ämnen och är ofta möjligt när det sker någon förändring i lag, politik eller praxis i ett definierat utrymme som en nation, jurisdiktion eller till och med social grupp. Några exempel på frågor om ekonomiforskning som har studerats genom naturliga experiment inkluderar: