Phân tích định tính được sử dụng trong hóa học để xác định các nguyên tố hóa học, đơn lẻ hoặc nhóm, có trong một mẫu vật liệu nhất định. Phân tích định tính thường được thực hiện bằng cách sử dụng khối phổ hoặc sắc ký.
Mức độ phức tạp của các kỹ thuật được sử dụng trong phân tích hóa học định tính có thể khác nhau. Nếu người ta chỉ muốn xác minh sự có mặt của một nguyên tố hóa học nhất định, thì có thể sử dụng các phép thử tại chỗ hoặc ngọn lửa. Tuy nhiên, các thử nghiệm có hệ thống hơn phải được thực hiện để phát hiện ra mọi thành phần trong một hỗn hợp phức tạp. Tùy thuộc vào việc mẫu là vô cơ hay hữu cơ, các quy trình phân tích khác nhau được sử dụng.
Một phương pháp công cụ liên quan đến việc sử dụng khối phổ kế, qua đó một vật liệu chưa biết sẽ chuyển đổi thành khí và sau đó gia tốc vào tâm của một nam châm lớn. Một đường cong bên trong nam châm vận chuyển vật liệu đến tấm ảnh. Vì các phần tử khác nhau di chuyển với vận tốc khác nhau và có khối lượng khác nhau nên hình dạng của đường đi và điểm tác động mà mỗi phần tử tạo ra được sử dụng để xác định phần tử đó.
Sắc ký là một phương pháp khác để xác định nguyên tố, theo đó một vật liệu dính trong một cột dài được trình bày để hỗn hợp hóa học đi qua. Vì mỗi nguyên tố khác nhau về xu hướng kết dính vào hỗn hợp, nhà phân tích định tính có thể nhìn vào mẫu để suy ra các thành phần hóa học cụ thể có mặt.