Химики-аналитики обычно работают на грани анализа, расширяя и улучшая возможности всех химиков проводить значимые измерения на меньших образцах, на более сложных образцах, в более коротких временных масштабах и на видах, присутствующих в более низких концентрациях. На протяжении всей своей истории аналитическая химия предоставила множество инструментов и методов, необходимых для исследований в четырех других традиционных областях химии, а также способствовала междисциплинарным исследованиям, например, в медицинской химии, клинической химии, токсикологии, судебной химии и т. д. материаловедение, геохимия и химия окружающей среды.
Аналитическая химия начинается с проблемы, примеры которой включают оценку количества пыли и почвы, попадающих в организм детей, как индикатора воздействия на окружающую среду загрязняющих веществ на основе твердых частиц, разрешение противоречивых данных о токсичности перфторполимеров во время сгорания или разработку быстрых и чувствительных детекторов. для боевых отравляющих веществ. На этом этапе аналитический подход предполагает сотрудничество химика-аналитика и лиц, ответственных за проблему. Наиболее заметная часть аналитического подхода происходит в лаборатории. В рамках процесса валидации используются соответствующие химические или физические стандарты для калибровки любого используемого оборудования и любых растворов, концентрации которых должны быть известны. Затем отобранные образцы анализируются и записываются необработанные данные.
Затем анализируются необработанные данные, собранные в ходе эксперимента. Часто данные необходимо сократить или преобразовать в более удобную для анализа форму. Статистическая обработка данных используется для оценки правильности и точности анализа, а также для проверки процедуры. Эти результаты сравниваются с критериями, установленными при планировании эксперимента, а затем пересматривается план, проводятся дополнительные экспериментальные испытания или предлагается решение проблемы. Когда решение предлагается, результаты подлежат внешней оценке, что может привести к возникновению новой проблемы и началу нового аналитического цикла.