کارآزمایی بالینی(به انگلیسی: Clinical trial) یکی از انواع مطالعات پزشکی است که بر روی جمعیت های انسانی انجام می شود. کاربرد مهم کارآزمایی های بالینی در مطالعه اثرات داروها و شیوه های درمانی جدید است. هنگامی کارآزمایی بالینی برای یک فراورده دارویی بر روی انسان ها انجام می شود که اطلاعات قانع کننده ای از کیفیت این فراورده و ایمنی غیربالینی آن جمع آوری شده باشد، و تاییدیه مقامات بهداشتی یا کمیته اخلاق پژوهشی در کشوری که این پژوهش در آن انجام می شود، کسب شده باشد. قویترین نوع مطالعه برای اثبات رابطه علیتی است و تنها مطالعه ای است که می تواند واقعاً رابطه علت و معلول را اثبات کند. در این مطالعه افراد به طور تصادفی حداقل به دو گروه تقسیم می شوند یک گروه تحت تاثیر مداخله یا تجربه قرار گرفته و در گروه دیگر به عنوان شاهد مداخلهه ای نمی گردد. نهایتاً نتایج مداخله با مقایسه دو گروه ارزیابی می شود.