Investigación criminal, conjunto de métodos mediante los cuales se estudian los delitos y se detiene a los delincuentes. El investigador criminal busca averiguar los métodos, los motivos y las identidades de los delincuentes, así como la identidad de las víctimas, y también puede buscar e interrogar a los testigos.
La identificación de un delincuente que no ha dejado huellas dactilares u otras pruebas concluyentes puede adelantarse a menudo mediante el análisis del modus operandi; los delincuentes profesionales tienden a ceñirse a una determinada técnica (por ejemplo, forzar la entrada), a buscar determinados tipos de botín y a dejar una marca determinada (por ejemplo, el medio por el que se ata a la víctima). Los departamentos de investigación criminal recopilan estos datos, así como listas de bienes robados y perdidos, y tienen fácil acceso a registros públicos como los de automóviles y armas de fuego y a registros privados como marcas de lavanderías y tintorerías, transacciones de casas de empeño y comerciantes de segunda mano, y muchos más.
La información fluye de forma más o menos continua desde los informantes de la policía y los agentes encubiertos. Las escuchas telefónicas y otros métodos de vigilancia electrónica han adquirido una gran importancia, aunque están sujetos a restricciones legales.
El interrogatorio de los sospechosos es una de las funciones más importantes de la investigación criminal. En la mayoría de los países este procedimiento es delicado porque una confesión obtenida en violación de los derechos del sospechoso puede ser repudiada en los tribunales. El uso del polígrafo, o detector de mentiras, también está sujeto a limitaciones generalizadas en los tribunales.
De creciente ayuda en la investigación criminal es el laboratorio de criminalística, equipado para tratar una amplia gama de pruebas físicas mediante análisis químicos y de otro tipo. Las técnicas de identificación, especialmente la toma de huellas dactilares, y más recientemente la toma de huellas vocales e incluso la «toma de huellas de ADN» (una técnica aún experimental), han cobrado importancia en la investigación moderna. La fotografía y la fotomicrografía, el examen de documentos, la balística y otras técnicas científicas son también herramientas habituales de los laboratorios de criminalística. La medicina forense puede proporcionar análisis de sangre y orina e identificar rastros de sustancias químicas en los órganos corporales de las víctimas de homicidios.