因果分析
直感的には、因果関係には相関関係だけでなく、反事実的(英語版)な依存関係も必要だと考えられる。たとえば、ある学生がテストの成績が悪く、その原因は彼が勉強しなかったことだと推測したとする。これを証明するために、同じ学生が同じ状況で同じテストを受けているが、前の晩に勉強していた、という反事実を考える。もし、歴史を巻き戻して、たった1つの小さなこと(学生に試験勉強させる)を変えることができれば、(バージョン1とバージョン2を比較することによって)因果関係を観察することができる。しかし、歴史を巻き戻したり、制御下で小さな変更を加えた後に出来事を再現することはできないため、因果関係は推測するしかできず、正確に知ることはできない。これは「因果推測の基本的問題」と呼ばれ、因果関係を直接観察することは不可能である。
科学実験や統計的手法の主要な目的は、世界の反事実的状態をできる限り近似することである。たとえば、テストで常に同じ成績をとることが分かっている一卵性双生児で実験する(英語版)ことができる。双子の一方は6時間勉強させ、もう一方は遊園地に行かせる。