A investigação de uma epidemia pode ser desencadeada a partir do seu conhecimento por um serviço de saúde ou a partir da investigação de um caso, cuja cadeia epidemiológica leva à conclusão de que se trata de um surto. Este procedimento não se diferencia muito da investigação de caso, a não ser pelo volume de informações a serem coletadas. Às vezes a extensão do problema é demasiado grande, estando a enfermidade disseminada amplamente.