Medicinoje empirinis gydymas gali būti taikomas prieš galutinai diagnozuojant arba remiantis stebėjimu ir patirtimi. Sąvokos prasmė gali būti aiški iš konteksto. Abu remiasi praktine medicinine patirtimi, kuri gali atskleisti veiksmingiausią ligos gydymo būdą tam tikroje aplinkoje. Mokslininkai, tyrinėjantys empirinį gydymą abiem šio žodžio prasmėmis, ieško įrodymų, patvirtinančių gydymo protokolus, pateikdami galutinius dokumentus, pagrindžiančius jo naudojimą įvairiose medicinos srityse.
Pirmoji šio termino prasmė apima situaciją, kai gydytojas įvertina pacientą ir pradeda gydymą, kol dar nėra nustatyta konkreti diagnozė, remdamasis tuo, kad geriau pradėti nedelsiant nei laukti. Taip gali nutikti dėl susirūpinimo, kad laukiant tyrimo rezultatų ar tolesnio įvertinimo pacientui gali išsivystyti komplikacijų, arba dėl nerimo, kad pacientas gali nesilaikyti gydymo, jei bus paprašyta atlikti tolesnius tyrimus. Pavyzdžiui, jei pacientas atvyksta su šlapimo takų infekcija, gydytojas gali skirti antibiotikų, o ne prašyti paimti šlapimo mėginį ir jį ištirti, kad išsiaiškintų, kokių organizmų yra.
Remdamiesi patirtimi, gydytojai gali nedelsiant suteikti empirinį gydymą, kad būtų naudingas pacientui, kuriam reikia priežiūros. Jei pacientas nereaguoja, kitas įvertinimas gali suteikti informacijos apie priežastis ir padėti gydytojui nuspręsti, kaip elgtis toliau. Be to, empirinis simptomų gydymas gali pakankamai ilgai stabilizuoti paciento būklę, kad išsiaiškintų, kas vyksta, kad gydytojas galėtų suteikti galutinę priežiūrą. Pavyzdžiui, kai kas nors nustoja kvėpuoti, pirmasis tikslas yra užtikrinti kvėpavimo takus ir vėl kvėpuoti, kad pacientas išliktų gyvas, prieš atliekant diagnostinį tyrimą ir išsiaiškinti, kodėl taip atsitiko.
Stebėjimas ir patirtis gali padėti empiriniam gydymui, o ne teorijai. Tai gali būti ypač įprasta psichologijoje ir psichiatrijoje, kur yra daugybė teorijų, paaiškinančių žmogaus elgesį ir tai, kaip žmonės reaguoja į gydymą. Individualūs psichikos sveikatos specialistai gali priimti savo sprendimus, kaip gydyti pacientus, remdamiesi patirtimi, apklausomis ir pokalbiais su kitais tos srities žmonėmis. Pavyzdžiui, kognityvinė elgesio terapija yra empirinio kelių psichinės sveikatos sutrikimų gydymo forma.
Patirtis gali padėti specialisto sprendimui, o tai yra viena iš priežasčių, kodėl pacientai linkę teikti pirmenybę sveikatos priežiūros paslaugų teikėjams, turintiems daugiau išsilavinimo ir patirties. Tais atvejais, kai galima apsvarstyti kelis gydymo būdus, individualus sprendimas gali būti priimtas remiantis ankstesnių pacientų stebėjimais ir panašiais įvykiais. Taigi du pacientai, gydomi dėl tos pačios būklės, gali gauti skirtingą ir vienodai pagrįstą gydymą, nes jų gydytojai remiasi praeities praktine patirtimi, o ne vyraujančia medicinos teorija.