Зачастую для всесторонней оценки ситуации недостаточно проведение только одного вида экспертизы, а требуется проведения различных исследований в разных научных областях. Учитывая то, что каждых отдельный эксперт имеет специализацию в пределах одной области знаний или даже одного научного направления какой-либо области знаний, для проведения требуемых экспертиз потребуется несколько специалистов из разных областей. Проще говоря, в таком случае прибегают к комплексной судебной экспертизе. Данный термин подразумевает под собой проведение всех видов необходимых исследований несколькими независимыми экспертами.
В постановлении о проведении комплексной судебной экспертизы указываются специалисты, которые должны быть привлечены к исследованиям. Иногда при назначении обычной экспертизы руководитель проводимых исследований может прийти к выводу о необходимости комплексной экспертизы. В случае отсутствия в экспертной компании какого-либо специалиста, нужного для проведения назначенной экспертизы, к решению поставленного вопроса привлекаются специалисты других организаций и научно-исследовательских институтов. Каждый эксперт выполняет исследования только в рамках своей области знаний, а именно решает только те вопросы, в которых компетентен, и использует только известные ему методы. Результатом каждого отдельного исследования является часть отчета, выполненная проводившим его специалистом. В этой части эксперт указывает, какие исследования и в каком объеме он выполнил, какие факты установил и к каким выводам пришел. Затем итоги всех проведенных исследований обсуждаются группой экспертов, компетентных в общем предмете экспертизы, которые и формулируют конечный вывод комплексной экспертизы, т.е. дают полный ответ на поставленные перед ними вопросы. Процесс формирования общего вывода в отчете отражен в так называемой синтезирующей части. В этой части дается общий анализ проведенных исследований и обоснование сделанных конечных выводов. Бывают случаи, когда специалист, проводивший отдельную часть комплексных исследований, не согласен со сделанными общими выводами. В соответствии с уголовно-процессуальным кодексом каждый отдельный эксперт несет ответственность только за выполненные непосредственно им исследования. Поэтому специалист, несогласный с общими выводами, ставит подпись только под той частью отчета, где описаны результаты его исследований, в противном случае он подписывается и под синтезирующей частью отчета об экспертизе, конечно, при условии, что этот эксперт участвовал в формулировании общего вывода.
При назначении комплексной экспертизы указываются те виды отдельных исследований, которые необходимо провести в рамках экспертизы. Каждое из них может проводиться, как одновременно с остальными, так и последовательно. Бывают случаи, когда отдельные исследования проводится несколькими экспертами одной области. В таких ситуациях эти специалисты формулируют по предложенной им части экспертизы общие выводы. Часто выводы, сделанные по одной части экспертизы, являются необходимым основанием для проведения следующей. Например, проведение достоверной экспертизы об обстоятельствах ДТП должно базироваться на выводах, полученных после проведения экспертизы технического состояния транспортного средства, участвующего в ДТП.
На сегодняшний день наиболее распространено несколько видов комплексных судебных экспертиз. Чаще всего назначается медико-криминалистическая экспертиза. Ее проведение призвано ответить на вопросы об орудии, которым совершено преступление, о положении потерпевшего в момент нападения, об характерных особенностях человека, оставившего следы на месте преступления. В случае рассмотрения дел о ДТП с пострадавшими часто прибегают к комплексным экспертизам с участием автотехников и медиков. Если в ходе судебного процесса особенности поведения обвиняемого в момент совершения преступления позволяют говорить о том, что преступление было совершено в состоянии аффекта, то обычно назначается проведение комплексной психолого-психиатрической экспертизы. Также существуют и другие виды комплексных экспертиз, использующихся в современной судебной практике.