Un essai thérapeutique doit répondre à des exigences de rigueur scientifique pour que ses conclusions soient valables. Pour pouvoir comparer en toute objectivité, le choix du produit attribué à chaque participant n'est pas laissé au libre arbitre du médecin investigateur. Il s'effectue par le biais d'un tirage au sort (ou " randomisation "), qu'il s'agisse d'une comparaison entre deux produits, une comparaison de doses ou de méthodes d'administration du produit. Ce tirage au sort est très sophistiqué et repose sur des règles mathématiques intégrées dans des programmes informatiques. Il est indépendant du médecin qui ne peut pas le modifier.

Lot thérapeutique
Le lot thérapeutique définit le numéro du produit administré à chaque participant dans un essai thérapeutique. Des numéros de code remplacent les noms des produits utilisés dans l'essai. Une liste de codage est donc conservée par le promoteur (ou une tierce personne désignée à cet effet) afin de pouvoir connaître, si besoin est, le nom du produit correspondant au numéro de code.
Il existe également des procédures de codage permettant de dissimuler l'identité des patients.

Deux types de randomisation peuvent être pratiqués :

Randomisation centralisée
Le tirage au sort des traitements ou des périodes de traitement est effectué par un centre unique avec lequel l'investigateur doit entrer en contact au fur et à mesure des inclusions, pour connaitre le lot thérapeutique qui doit être administré à un patient donné.

Randomisation décentralisée
Le tirage au sort des produits à administrer ou des périodes de traitement a été effectué a priori par les organisateurs de l'essai. L'investigateur possède une liste des numéros des lots thérapeutiques qu'il doit administrer aux participants en fonction de leur ordre d'inclusion dans l'étude. Dans un processus de randomisation décentralisée, une série d'enveloppes numérotées de 1 à x (enveloppes de codage) est remise à chaque investigateur. Ces numéros correspondent à l'ordre d'inclusion des patients dans l'essai thérapeutique. Chaque enveloppe contient le numéro du lot thérapeutique qui doit être administré à chaque participant de cet essai.

Le tirage au sort est pratiqué pour diverses raisons :

• il permet d'objectiver le mieux possible les résultats observés ; il permet de s'assurer que les groupes testés seront composés de façon comparable en termes de répartition du sexe, de l'âge, de la gravité de la maladie et de divers facteurs pouvant affecter le résultat ;
• il donne, à toute personne incluse dans l'essai, des chances égales de recevoir soit le produit testé, soit le produit de référence ou le placebo (si le produit est comparé à un placebo) ;
• il permet d'éviter que les participants aient des préjugés sur l'effet du produit reçu ;
• il permet au médecin d'affecter la personne incluse à un des groupes de l'essai sans que puisse intervenir de facteur affectif de choix ; le médecin ne peut pas chercher à « protéger tel ou tel patient » du placebo (donc sans traitement) ou du produit testé (donc « suspect » ou « supérieur » selon sa subjectivité par rapport au produit de référence).
• il permet de constituer des groupes "homogènes" de patients, c'est à dire qui, à leur inclusion dans une étude comparative, ne sont pas significativement différents les uns des autres pour un certain nombre de caractéristiques essentielles précisées dans le protocole.
• il permet de garantir la répartition équilibrée entre les groupes de patients de variables susceptibles d'interférer (biais) avec la mesure ou l'analyse des résultats de l'essai.