Hóa học phân tích có các ứng dụng bao gồm khoa học pháp y, phân tích sinh học, phân tích lâm sàng, phân tích môi trường và phân tích tài liệu. nghiên cứu hóa học phân tích được chủ yếu là do hoạt động (độ nhạy, giới hạn phát hiện, chọn lọc, vững mạnh, phạm vi hoạt động, phạm vi tuyến tính, độ chính xác, độ chính xác và tốc độ), và chi phí (mua, vận hành, đào tạo, thời gian và không gian). Trong số các nhánh chính của quang phổ nguyên tử phân tích hiện đại, phổ biến rộng rãi nhất và phổ quát là phổ quang phổ và khối phổ . Trong phân tích trực tiếp của mẫu rắn nguyên tố, các nhà lãnh đạo mới là sự cố laser gây ra và cắt đốt bằng laser khối phổ, và các kỹ thuật liên quan với chuyển giao cắt đốt bằng laser trong những sản phẩm thành plasma quy nạp cùng. Những tiến bộ trong thiết kế của laser diode và dao động tham số quang thúc đẩy sự phát triển trong huỳnh quang và ion hóa phổ và Cũng trong kỹ thuật hấp thụ nơi sử dụng của khoang quang cho Tăng pathlength hấp thụ hiệu quả dự kiến sẽ mở rộng. Việc sử dụng phương pháp plasma và laser dựa trên đang gia tăng. Một mối quan tâm về phân tích tuyệt đối (không chuẩn) đã được hồi sinh, đặc biệt là trong quang phổ phát xạ.
Rất nhiều nỗ lực đang được đưa vào thu hẹp các kỹ thuật phân tích để kích thước chip. Mặc dù có vài ví dụ về các hệ thống như vậy cạnh tranh với các kỹ thuật phân tích truyền thống, lợi thế tiềm ẩn bao gồm kích cỡ / tính di động, tốc độ và chi phí. (Hệ thống phân tích toàn bộ vi chất (μTAS) hoặc lab-on-a-chip). Hóa học vi mô làm giảm lượng hóa chất được sử dụng.
Nhiều phát triển cải thiện việc phân tích các hệ thống sinh học. Ví dụ về các lĩnh vực mở rộng nhanh chóng trong lĩnh vực này là genomics, trình tự DNA và các nghiên cứu liên quan trong việc lấy dấu tay di truyền và DNA microarray; proteomics, nồng độ phân tích các protein và sửa đổi, đặc biệt là để đáp ứng với những căng thẳng khác nhau, ở các giai đoạn phát triển khác nhau, hoặc ở các bộ phận khác nhau của cơ thể, metabolomics, nào giao dịch với các chất chuyển hóa; Transcriptomics, bao gồm mRNA và các lĩnh vực liên quan; Lipidomics lipids và các lĩnh vực liên quan; Peptidomics – peptide và các lĩnh vực liên quan; Và kim loại, đối phó với nồng độ kim loại và đặc biệt là với sự ràng buộc của chúng với các protein và các phân tử khác
Hóa học phân tích đã đóng vai trò quan trọng trong sự hiểu biết về khoa học cơ bản với một loạt các ứng dụng thực tế, chẳng hạn như các ứng dụng y sinh, giám sát môi trường, quản lý chất lượng sản xuất công nghiệp, khoa học pháp y và vân vân.
Sự phát triển gần đây của tự động hóa máy tính và công nghệ thông tin đã mở rộng hóa học phân tích vào một số lĩnh vực sinh học mới. Ví dụ, các máy trình tự DNA tự động là cơ sở cho các dự án bộ gen hoàn chỉnh của con người dẫn đến sự ra đời của bộ gen. Xác định protein và trình tự peptide bằng quang phổ khối đã mở ra một lĩnh vực mới của proteomics.
Hóa học phân tích là một lĩnh vực không thể thiếu trong sự phát triển của công nghệ nano. Dụng cụ mô tả bề mặt, kính hiển vi điện tử và kính hiển vi thăm dò quét cho phép các nhà khoa học để hình dung cấu trúc nguyên tử với đặc tính hóa học.