V medicini se lahko empirično zdravljenje nanaša na zdravljenje, opravljeno pred dokončno diagnozo, ali na podlagi opazovanja in izkušenj. Pomen izraza je lahko jasen iz konteksta. Oba se zanašata na praktične medicinske izkušnje, ki lahko razkrijejo najučinkovitejši način zdravljenja bolezni v nekaterih okoljih. Raziskovalci, ki preučujejo empirično zdravljenje v obeh pomenih te besede, iščejo dokaze v podporo protokolom zdravljenja in zagotavljajo dokončno dokumentacijo, ki upravičuje njegovo uporabo v različnih zdravstvenih okoljih.
Prvi pomen tega izraza vključuje situacijo, ko zdravnik oceni bolnika in začne izvajati zdravljenje, preden je na voljo posebna diagnoza, z utemeljitvijo, da je bolje takoj nadaljevati kot čakati. To je lahko zaradi pomislekov, da bi lahko pri bolniku prišlo do zapletov med čakanjem na rezultate testov ali nadaljnje ocene, ali zaradi skrbi, da bolnik morda ne bo nadaljeval zdravljenja, če bo zahtevano nadaljnje spremljanje. Na primer, če pride bolnik z okužbo sečil, lahko zdravnik predpiše antibiotike, namesto da bi zahteval vzorec urina in ga testiral, da bi ugotovil, kateri organizmi so prisotni.
Na podlagi izkušenj lahko zdravniki zagotovijo takojšnje empirično zdravljenje v korist bolnika, ki potrebuje oskrbo. Če se bolnik ne odzove, lahko druga ocena zagotovi informacije o tem, zakaj, in lahko pomaga zdravniku pri odločitvi, kako nadaljevati. Poleg tega lahko empirično zdravljenje simptomov stabilizira bolnika dovolj dolgo, da ugotovi, kaj se dogaja, da lahko zdravnik zagotovi dokončno oskrbo. Ko nekdo preneha dihati, na primer, je prvi cilj zavarovati dihalne poti in bolnika ponovno zadihati, da ostane pri življenju, preden nadaljuje z diagnostičnim testiranjem, da ugotovi, zakaj se je to zgodilo.
Opazovanje in izkušnje lahko služijo empirični obravnavi, ne pa teoriji. To je lahko še posebej pogosto v psihologiji in psihiatriji, kjer obstajajo številne teorije, ki pojasnjujejo človeško vedenje in kako se ljudje odzivajo na zdravljenje. Posamezni strokovnjaki za duševno zdravje se lahko sami odločajo o zdravljenju bolnikov na podlagi izkušenj, anket in pogovorov z drugimi ljudmi na tem področju. Kognitivno vedenjska terapija je na primer oblika empiričnega zdravljenja več motenj duševnega zdravja.
Izkušnje lahko pomagajo pri presoji zdravnika, kar je eden od razlogov, zakaj pacienti raje raje izvajajo zdravstvene storitve z več usposabljanja in izkušenj. V primerih, ko je mogoče razmisliti o več zdravljenjih, se lahko individualna odločitev sprejme na podlagi opazovanj predhodnih bolnikov in podobnih dogodkov. Tako bi lahko dva bolnika, ki se zdravita zaradi istega stanja, prejela različno in enako razumno zdravljenje, ker se njuni zdravniki opirajo na praktične izkušnje iz preteklosti in ne na prevladujočo medicinsko teorijo.