Penelitian klinis (bahasa Inggris: clinical research) adalah cabang ilmu kesehatan yang menentukan keamanan dan efektivitas (efikasi) medikasi, peralatan medis, produk diagnostik, dan terapi pengobatan yang ditujukan untuk digunakan manusia. Produk-produk tersebut dapat digunakan untuk mencegah, mengobati, mendiagnosis, atau untuk menghilangkan gejala penyakit. Penelitian klinis berbeda dengan praktik klinis. Dalam praktik klinis, terapi yang digunakan adalah terapi yang telah terbukti, sedangkan dalam penelitian klinis, bukti-bukti dikumpulkan untuk menetapkan terapi atau penanganan.