يستخدم علم الكيمياء التحليلية العديد من الأساليب والتقنيات لتحليل المواد الكيميائية والمركبات. ومن بين هذه الأساليب:
1- الطيفية: وهي أسلوب يستخدم لتحديد الخصائص الطيفية للمركبات الكيميائية، حيث يتم قياس الإشعاعات الكهرومغناطيسية المنبعثة أو الممتصة.
2- الكيميائية: وتستخدم هذه الطريقة لتحديد المكونات الكيميائية للمواد الصلبة والسائلة والغازية عن طريق التفاعلات الكيميائية.
3- الكهربائية: وتستخدم هذه الطريقة في تحديد التراكيز الكيميائية للمواد المختلفة في العينات، وذلك عن طريق تطبيق تيار كهربائي على العينة وقياس الكميات المنبعثة.
4- الطيف الضوئي: وتستخدم هذه الطريقة لتحديد الخصائص الضوئية للمركبات الكيميائية، حيث يتم قياس الإشعاعات الضوئية المنبعثة أو الممتصة.
5- الكروماتوغرافي: وتستخدم هذه الطريقة لتحديد المكونات الكيميائية للمواد الصلبة والسائلة والغازية، وذلك عن طريق تفصيل العينة إلى مكوناتها المختلفة باستخدام تقنيات الفصل الكيميائي.
6- الطيف الكتلي: وتستخدم هذه الطريقة لتحديد الكتل الجزيئية للمركبات الكيميائية عن طريق قياس كتلة الجزيئات الفردية.