Případová studie v psychologii odkazuje na použití deskriptivního výzkumného přístupu k získání hloubkové analýzy osoby, skupiny nebo jevu. Může být použita celá řada technik včetně osobních pohovorů, přímého pozorování, psychometrických testů a archivních záznamů. V psychologii jsou případové studie nejčastěji používány v klinickém výzkumu k popisu vzácných událostí a stavů, které jsou v rozporu s dobře zavedenými principy v oblasti psychologie. Případové studie jsou obecně jednopřípadovým designem, ale mohou být také vícepřípadovým designem, kde je kritériem pro zařazení replikace místo odběru vzorků. Stejně jako jiné výzkumné metodiky v rámci psychologie musí případová studie přinášet platné a spolehlivé výsledky, aby byla užitečná pro rozvoj budoucího výzkumu. S případovou studií v psychologii jsou spojeny výrazné výhody a nevýhody.
Jednou z hlavních výhod případové studie v psychologii je potenciál pro rozvoj nových hypotéz pro pozdější testování. Za druhé, případová studie může poskytnout detailní popis specifických a vzácných případů.
Hlavní nevýhodou případové studie v psychologii je neschopnost vyvodit příčinné vztahy nebo testovat hypotézy. Dále je u případové studie nemožné zobecnit zjištění na širší populaci lidí.