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仪器分析法根据被测量的物理和物理化学性质可分为以下几类：
光学分析法
电化学分析法
色谱分析法
质谱分析法
热量分析法
放射化学（又称活化）分析法
分析化学是研究物质的化学组成，测定有关成分的含量以及鉴定物质化学结构的科学。随着科学技术的发展，分析化学分支为化学分析和仪器分析。其中化学分析是以化学反应为基础的分析方法，因此也称它为物理和物理化学分析法。所谓物理分析法，是指根据被测物质的某些物理性质，如吸收光度、波长、折光率和结晶形状等与组分间的关系，不经化学瓜直接进行鉴定或测定物质的分析方法。所谓物理化学分析法，是指根据被测物质在化学变化过程中某些物理量，如电位、电量、电导和热量等变化与组成间的关系进行鉴定或测定物质的分析方法。由于物理和物理化学分析法一般都需要较精密、特殊的仪器设备，因此人们统称它为仪器分析。它包括定性、定量、结构和形貌分析等面。
随着电子技术、计算机技术、激光和等离子体等新技术的发展，分析化学在方法和实验技术等方面都发生了深刻的变化，一些新的仪器分析方法不断出现，一些老的仪器分析方法不断更新，甚至经典的化学分析方法也正在不断仪器化。仪器分析在与化学有关的一切领域里的应用日益广泛，从而使它在分析化学中的比重不断增长，并在为现代实验化学的重要支柱，因此仪器分析的基本原理和实验技术，已成为化学及物理工作者所必须掌握的基础知识基本技能。
一、 光学分析法
光学分析法是根据物质发射电磁波或电磁波与物质作用而建立起来的一类分析方法。
1．原子光谱法
（1） 原子发射光谱分析（AES），它是利用原子对辐射的发射性质建立起来的分析方法， 主要用于微量多元素的定量分析。
（2） 原子吸收光谱分析（AAS），它是利用原子对辐射的吸收性质建立起来的分析方法，主要用于微量单元素的定量分析。
（3） 原子荧光光谱分析（AFS）， 它是利用原子对辐射激发的再发射性质建立起来的分析方法。主要用于微量单元素的定量分析。
2．分子光谱法
（1） 红外（分子）吸收光谱分析（IR）， 它是利用分子对红外辐射的吸收性质建立起来的分析方法。主要用于有机、高分子化合物的定性和结构分析。
（2） 可见和紫外（分子）吸收光谱分析（VIS-UV），它是利用分子对可见和紫外辐射的吸收性质建立起来的分析方法。主要用于无机和有机物的定量分析及某些有机化合物的定性与结构分析。
（3） 分子荧光光谱分析（FS）。它是利用分子对辐射激发的再发射性质建立起来的分析方法。主要用于微量无机和有机物的定量分析。
（4） 拉曼光谱分析(RS)，它是利用分子对辐射的散射性质建起来的分析方法。主要用于有机化合物的结构分析。可作为红外光谱分析的重要补充。
3．X射线光谱法
（1） X射线荧光光谱分析（XFS），它是利用物质对X射线辐射的再发射（X射线）性质建立起来的分析方法。由于其入射是X射线，发射出的荧光亦在X射线范围内， 因此又称它为二次X射线光谱分析。主要用于无机物财的常量元素分析。
（2） 电子探针微区分析，它是以细电子束（探针）为激发光源进行X射线光谱分析的一种分析方法，又称电子探针X射线显微分析法。可测周期表中原子序数4~92的元素，可作表面无损分析。
4．穆斯鲍尔光谱分析法
它是利用原子核对X射线辐射的吸收性质建立起来的分析方法。主要用于研究化学键和晶体结构。
5．其他光学分析法
（1） 核磁共振波谱分析（NMR），它是利用原子核对射频（波长大于微波的电磁波）辐射吸收的性质建立起来的分析方法。主要用于有机化合物的结构分析。
（2） 顺磁共振波谱分析（EPR），它是利用磁场中的电子对微波辐射的吸收性质建立起来的分析方法，又称电子自旋波谱分析。主要用于自由基测定等方面。
（3） 电子能谱分析（ESCA），它是利用试样表面原子中被光子轰击、激发出来的自由电子的能量分布建立起来的分析方法。主要用于无机和有机化合物的结构分析和固体的表面、薄层分析。
（4） X射线衍射分析，它是利用晶体物质对X射线辐射的衍射（绕射）性质建立起来的分析方法。主要用于晶体物质的结构的成分分析。
综上所述，光学分析法可归纳为以下两大类：
第一类 光谱（波谱）分析法，是由物质发射辐射与物质作用而引起内能发生变化为基础的光学分析法。例如原子吸收与原子发射光谱分析，紫外、可见和红外分子吸收光谱分析，分子荧光分析，拉曼光谱分析，核磁共振和顺磁共振波谱分析，电子能谱分析，X射线荧光分析和穆斯鲍尔光谱分析等。
第二类 非光谱分析法，是由物质引起辐射的方向或某些物理量的改变为基础的光学分析法。例如折射，偏振法，旋光色散法，圆二向色性法，浊度法，X射线衍射法，电子显微镜法等。
应该指出，属于光谱法的拉曼光谱分析和属于非光谱法的浊度分析，它们虽然都是利用物质对辐射散射性质的分析方法，但是前者辐射经散射后的频率升高或降低，称之谓拉曼（Raman）散射，而后者的辐射频率经散射后不发生改变，它包括丁铎尔（Tyndall）胶粒散射和瑞利（Raylegh）分子聚合体散射。
二.电化学分析法
电化学分析法是根据被测物质溶液的各种电化学性质（电极电位、电流、电量、电导或电阻等）来确定其组成及其含量的分析方法。
1．电位分析法
是用一个电极电位与被测物质活（浓）度有关的指示电极和另一个电位保持恒定的参比电极与试液组成化学电池，根据测量电池电动势或指示电极电位进行分析的方法称为电位分析。它包括电位测定法和电位滴定法。
2．电解分析法与电解分离法
是用一对电极（通常为Pt电极）与被测量金属离子组成电解池，在恒电流或恒电位下进行电解，由被测离子在已经秤重的电极上以金属或其他形式析出的量，计算出其论题的方法，称火电解分析或电重量分析法；由于各种金属离子在电解时具有不同的析出电位，因此控制电极电位进行电解，从而使不同元素分离的方法，称为电解分离法。
3．库仑分析法
是通过测量被测物质定量地进行某一电极反应，或者被测物质与某一电极反应的产物定量地进行化学反应所消耗的电量（库仑数）进行定量分析的方法，称为库仑分析法，它包括恒电位库仑分析和库仑滴定法（又称恒电流库仑分析法）。
4．极谱分析法和伏安法
是用滴汞阴极或其他表面固定的微电极，在电解被测物质溶液过程中，以电流-电压曲线（伏安曲线）为基础的一类电化学分析法。其中指示电极采用表面可作周期性边连续更新的滴汞阴极时，称为极谱法，而指示电极采用固定微电极（如悬汞电极、玻璃炭汞膜电极等）时，称为伏安法（包括溶出伏安法和伏安滴定法）。
5．电导法
是测量溶液电导为基础的分析方法。包括电导测定法和电导滴定法。
综上所述，电化学分析法可归纳为以下三类：
第一类 是根据在某一特定条件下，化学电池（电解池或电导池）中的电极电位、电量、电流-电压特性以及电导（电阻）等物理量与溶液浓度的关系进行分析的方法。例如电位测定法、恒电位库仑法、极谱分析法和电导测定法等。这类分析法的特点是操作简便，分析快速，但溶液的电参数与溶液组分间关系随实验条件布变。它主要用于微量组分的定量分析。
第二类 是以化学电池的电极电位、电量、电流、电导等物理量的突变作为指示滴定终点的分析方法。因此也称为电溶量分析法。例如电位滴定法、库仑滴定法、电流滴定法和电导滴定法等。这类分析方法的精确度比第一类高，但操作较麻烦，多数用于常量组分的定量分析。
第三类 是将试液中某一被测组分通过电极反应转化为金属或其氧化物固相，然后由工作电极上析出的金属或氧化物的重量来确定该组分量的分析方法，称为电重量分析法，即电解分析法。它主要用于常量无机组分的定量分析与分离。
电化学分析法的灵敏度和准确度都很高，适用面广。由于在测定过程中得到的是电学信号，因此易于实现自动化和连续分析。
三．色谱分析
1．气相色谱法（GC）
色谱分析法又称色层或层析法。它是利用物质的吸附能力、溶解度、亲和力、阴滞作用等物理性质的不同，对混合物中各组分进行分离、分析的方法。色谱分离过程中有流动相和固定相两相，根据所用流动相的不同，色谱法可分为气相色谱法和液相色谱法两大类。
2．液相色谱法（LC）
它是以流动相为液体，固定相为固体吸附剂或涂在担体上的液体的色谱法。现代液相色谱法又称高压液相色谱法或高效液相色谱法（HPLC），可分析气相色谱法不易分析的高沸点物质、非挥发性性物质或热稳定性差的物质。
四．质谱分析法
它是根据试样物质的
各种离子质量分布建立起来的分析方法。主要用于无机、有机物的成分与结构分析。
五．热量分析法
它是根据物质的热性质建立起来的分析方法。包括差热分析、热重量分析以及热量（热函）滴定等分析方法。
六．放射化学分析法
它是根据放射性同位素性质建立起来的分析方法。包括同位素稀释法、放射性滴定以及活化分析法等。