O ile rzeczywiście udało się skontrolować zmienne zakłócające, technika ta pozwala rzetelnie mierzyć efekty oddziaływań niedostępnych właściwym eksperymentom ze względów finansowych lub etycznych. Eksperymenty naturalne badane metodą DID mogą obejmować o wiele większe próby i cechować się wyższą trafnością od badań laboratoryjnych, porównań przekrojowych pomiędzy grupami w jednym momencie, lub porównań podłużnych jednej grupy. Metoda różnicy w różnicach zawodzi jednak, jeśli zmienne zakłócające nie zostały prawidłowo rozpoznane. Zawodne mogą być również oparte na tej technice wnioski o związkach przyczynowo-skutkowych: przykładowo, przyczynowość może być odwrotna.
Definicja formalna alt=Wykres przedstawia poziom abstrakcyjnej zmiennej mierzonej w dwóch punktach czasowych w dwóch grupach. Wzrost zmiennej w jednej grupie jest szybszy, co jest bezpośrednim wskaźnikiem różnicowego trendu..|mały|Różne stopnie zmiany w różnych grupach (wizualnie, trendy które przestają być równoległe po zmianie w badanym czynniku) charakterystyczne dla interakcji statystycznych i stanowiące podstawę techniki DID
W regresji z użyciem dwóch zmiennych technice różnic w różnicach odpowiada model: