根本原因分析（RCA）是一种用于解决质量过程中的问题或不合格情况的方法，旨在找到不合格事项的「根本原因」（实际起源原因）。RCA有助于纠正或消除原因，并通过预防措施防止问题再次发生。根本原因分析旨在提升产品或工艺质量，必须以系统化的方式进行才能有效。
开展根本原因分析有几种成熟的方法，每种方法适用于不同类型的问题和组织背景。这些方法包括：帕累托分析（按频率或影响对问题进行优先级排序）；故障模式与影响分析（FMEA，系统评估潜在失效点）；因果因素树分析（以层次结构映射影响因素）；变更分析（研究问题发生前发生了哪些变化）；屏障分析（识别失效的安全屏障）；「5个为什么」技术（通过逐层追问深入探究因果关系）；以及鱼骨图（石川图）技术（以可视化方式对潜在原因进行分类）。
根本原因分析的优势包括：建立可重复的、系统性的逐步流程，通过深入调查使一次分析能够验证另一次分析的结果；帮助识别组织质量改进的当前和未来需求；利用质量管理系统（QMS）中已有的数据，形成逻辑性的问题解决方法；以及识别不合格情况及其原因，从而找到永久性解决方案。
然而，RCA也存在挑战。这些挑战包括：未能为不合格情况制定经过适当定义的解决方案、无法识别所有根本原因、未考虑所有可能的失效模式，以及无法充分理解问题——从而在一开始就未能正确定义问题。
「5个为什么」技术的实践——一个示例：考虑这样一个已识别的不合格情况：维生素D3糖浆的粘度下降。通过连续五次追问「为什么」——为什么粘度下降？为什么混合时间不够？为什么没有遵守操作规程？——调查人员逐层剥开问题的每一层，直到找到真正的根本原因。该技术可扩展至「15个为什么」甚至「150个为什么」；追问越深入，分析就越彻底，从而揭示更好、更持久的解决方案。
在AmpleLogic等自动化QMS平台中实施时，根本原因分析可受益于预配置的调查模板、引导式工作流程和自动CAPA生成。这确保了每项偏差都得到彻底调查并永久解决，符合GMP要求，同时在整个过程中保持完整的审计追踪和数据完整性。