un braț al unui studiu clinic este un grup de pacienți care primesc un tratament specific (sau niciun tratament). Studiile care implică mai multe brațe sau studii randomizate tratează grupuri de pacienți selectate aleatoriu cu diferite terapii pentru a compara rezultatele lor medicale. Brațele experimentale, care primesc un medicament experimental, sunt comparate cu brațele de control, care pot primi un comparator activ (o altă terapie utilizată pentru a trata aceeași afecțiune ca terapia experimentală), un comparator placebo (o terapie inactivă), un comparator fals (o terapie inactivă făcută să pară identică cu terapia activă) sau nicio intervenție. Unele modele de studii clinice, cum ar fi designul protocolului master al cancerului pulmonar, permit testarea simultană a mai multor medicamente experimentale.
studiile cu un singur braț sau non-randomizate, în care toți cei înscriși într-un studiu primesc terapia experimentală, sunt frecvente în testele de fază 1 și 2. În timp ce studiile de fază 3 sunt frecvent randomizate pentru a furniza date mai precise privind rezultatele de siguranță și eficacitate, un studiu de fază 3 ar putea utiliza un singur braț dacă o populație țintă mică face imposibilă efectuarea unui studiu randomizat. În aceste cazuri, cercetătorii trebuie să utilizeze obiective precum rata de răspuns care poate demonstra impactul clinic în absența datelor de comparație directă.