Meta-analyysi on useiden yhteistä aihetta koskevien tutkimusten analyyttinen katsaus. Tieteellinen tutkimus perustuu tilastollisiin havaintoihin, mutta näihin tutkimuksiin liittyy usein otoskoko, koska vain pieni näyte mahdollisista tiedoista voidaan kerätä minkä tahansa hankkeen aikana. Meta-analyysin tarkoituksena on voittaa tämä vaikeus yhdistämällä useiden tutkimusten tulokset ja luomalla kattavampi kuva tutkimusongelmasta. Vaikka tämäntyyppisellä analyysillä on etuja, sillä on myös haittoja, kuten valinnan harha ja mahdollinen tilastojen vääristyminen, jotka voivat johtaa vääriin johtopäätöksiin.
Meta-analyysit voidaan tehdä millä tahansa tutkimusalueella, jossa on olemassa tilastollista tutkimuskirjallisuutta. Jotta analyysi olisi pätevä, se on kuitenkin tehtävä järjestelmällisesti, kuten itse tutkimus. Kun ongelma on muotoiltu, tietyt tutkimukset valitaan sisällytettäväksi analyysiin tiettyjen kriteerien perusteella.
Kriteerien luonne riippuu meta-analyysin tavoitteesta. Esimerkiksi tutkija, joka suorittaa meta-analyysin sydänkohtauksista kärsivien potilaiden hoidoista, sisältäisi tutkimuksia nimenomaan tästä aiheesta. Tutkija voi edelleen rajoittaa kirjallisuuden valintaa valitsemalla vain tutkimukset, jotka on suoritettu asianmukaisella menetelmällä. Esimerkiksi satunnaistamisvaatimus tai näytteiden satunnainen valinta puolueellisuuden estämiseksi voi olla kriteeri sisällyttämiselle.
Tutkimusten keräämisen ja tarkistamisen jälkeen tietojen yhdistämiseen ja suodattamiseen käytetään tilastollisia menetelmiä. Koska meta-analyysin otoskoko on tehokkaasti paljon suurempi kuin tavallisessa tutkimuksessa otoksen koko, analyysissä voi olla mahdollista paljastaa tilastollisia malleja, joita yksittäinen tutkimus ei voinut näyttää. Yhden tutkimuksen pieni otoskoko voi myös suurentaa tiettyjä todennäköisiä vaikutuksia suhteettomasti. Meta-analyysiä voidaan käyttää tällaisten satunnaisten vaihtelujen aiheuttamien tutkimusten välisten ristiriitojen ratkaisemiseen.
Ehkä meta-analyysiprosessin suurin haittapuoli on valintaongelma. Koska tutkijan on valittava, mitkä tutkimukset hän ottaa analyysiinsa, yleisten tilastollisten johtopäätösten vääristyminen on väistämätöntä. Tietyn asialistan omaava tutkija voisi kuvitella valinnan suosivan tiettyjä johtopäätöksiä muihin verrattuna. Vaikka analyysin aihe on riittävän kapea, jotta kaikki saatavilla oleva kirjallisuus voidaan tarkistaa, julkaisemattomia tutkimuksia ei oteta mukaan. Meta-analyysin kriitikot viittaavat tähän todisteena siitä, että prosessi ei ole todella objektiivinen tai tieteellinen.