Για να κατανοήσουμε τη χημική ανάλυση, είναι σημαντικό να καταλάβουμε πρώτα τι είναι η χημεία. Η χημεία είναι η επιστημονική μελέτη της ύλης σε όλες τις μορφές της, και ύλη είναι οτιδήποτε έχει μάζα – ή ιδιότητες φέρουσας βάρος – και καταλαμβάνει χώρο. Οι επιστήμονες που ονομάζονται χημικοί μελετούν τη χημεία των πραγμάτων: από τι αποτελούνται, πώς συμπεριφέρονται σε ορισμένες συνθήκες καθώς και από μόνα τους, και πώς να αναγνωρίζουν ορισμένες χημικές ουσίες. Η διαδικασία με την οποία γίνεται αυτό ονομάζεται χημική ανάλυση. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι, που ονομάζονται ποιοτικοί και ποσοτικοί.
Στην ποιοτική ανάλυση, μια χημική αξιολόγηση πραγματοποιείται συνήθως για μια ουσία τη φορά. Η εν λόγω ουσία αναφέρεται ως αναλυόμενη ουσία. Το πρώτο βήμα είναι να καταλάβουμε ποιες ιδιότητες είναι μοναδικές για αυτήν την ουσία ή το «διαφοροποιητικό χαρακτηριστικό». Οποιοσδήποτε αριθμός ιδιοτήτων μπορεί να είναι μοναδικός για μια ουσία, συμπεριλαμβανομένης, ενδεικτικά, της διαλυτότητας (πώς διαλύεται η ουσία σε διαφορετικά διαλύματα, καθώς και σε τι διαλύεται) και εάν η ουσία απορροφά ή αντανακλά το φως ή όχι. Μόλις ολοκληρωθεί το πρώτο βήμα της δοκιμής, ο επιστήμονας που εκτελεί την ανάλυση πρέπει στη συνέχεια να βρει έναν τρόπο να εντοπίσει τα μοναδικά χαρακτηριστικά και να συγκρίνει τα αποτελέσματα με άλλα παρόμοια ή αντίθετα αποτελέσματα.
Μόλις πραγματοποιηθεί η ποιοτική ανάλυση, οι επιστήμονες μπορούν στη συνέχεια να πραγματοποιήσουν ποσοτική ανάλυση ή τη διαδικασία υπολογισμού της ποσότητας μιας συγκεκριμένης χημικής ουσίας σε μια μικτή ουσία. Αυτό περιλαμβάνει μια άλλη σειρά δοκιμών που χρησιμοποιούν τα αποτελέσματα της ποσοτικής ανάλυσης. Οι επιστήμονες εντοπίζουν μοναδικά χαρακτηριστικά των χημικών ουσιών και τα αντιπαραβάλλουν με άλλες ιδιότητες του εν λόγω θέματος. Αυτές οι διεργασίες εκτελούνται συχνά σε εξειδικευμένα εργαστήρια χημείας, καθώς ο εξοπλισμός είναι εξειδικευμένος και ο χειρισμός ορισμένων χημικών μπορεί να είναι επικίνδυνος.
Η αναλυτική χημεία χρησιμοποιείται από διάφορα επαγγέλματα και σε διάφορους τομείς. Οι γιατροί και άλλοι στον ιατρικό και ιατροδικαστικό τομέα συχνά χρησιμοποιούν απευθείας τη χημική ανάλυση. Οι φαρμακευτικές εταιρείες και οι εταιρείες καλλυντικών συχνά βασίζονται στα αποτελέσματά της. Αυτή η διαδικασία μπορεί να βρεθεί ακόμη και σε απίθανα μέρη, όπως η κατασκευή ειδών οικιακής χρήσης, προϊόντα καθαρισμού και καταναλωτικά τρόφιμα. Μπορεί επίσης να παίζει ρόλο σε άλλα καθημερινά θέματα, όπως όταν μια εταιρεία θα προσπαθήσει να μιμηθεί τα προϊόντα άλλων εταιρειών ή όταν οι εταιρείες μετρούν τις δικές τους περιβαλλοντικές επιπτώσεις.