仪器分析方法很多，其方法原理、仪器结构、操作技术、适用范围等差别很大，多数形成相对较为独立的分支学科，但它们都是分析化学的测量和表征方法。基于这些物理、化学特征性质形成的仪器分析方法一般包括下列几类。
一、光学分析法
光学分析法或光分析法是基于分析物和电磁辐射相互作用产生辐射信号变化。光学分析法可分为光谱法和非光谱法，前者测量信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收和散射的光谱波长和强度；后者不涉及能级跃迁，不以波长为特征信号，通常测量电磁辐射某些基本性质（反射、折射、干涉和偏振等）变化。
电子能谱是以光电子辐射为基础的方法，从广义辐射概念考虑也可将其归属光学分析法。
二、电分析化学法
电分析化学或电化学分析法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化规律进行分析的方法，测量电位、电荷、电流和电阻等电信号，如表1中的四个电性质。
三、分离分析法
分离分析法，这里是指分离与测定一体化的仪器分离分析法或分离分析仪器方法，主要是以气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳等为代表的分离分析方法及其与上述仪器联用的分离分析技术。色谱分析包括分离和检测两部分。色谱分离基于物质在吸附剂、分离介质或分离材料上的吸附、吸着、蒸气压、溶解度、疏水性、离子交换、分子体积等多种物理化学性质差异，未包含在表1-2特征性质中。色谱分离各组分，其检测可基于物质的物理化学性质，包括表1-2某些特征性质。尽管色谱检测器与一般分析仪器原理相似，但设计、结构相差很大。分离分析法用于混合物，特别是各种复杂混合物的分离测定。
四、其他仪器分析方法
其他仪器分析方法主要基于表1-2中的最后四个特征性质。包括质谱法，即物质在离子源中被电离形成带电离子，在质量分析器中按离子质荷比（m/z)进行测定；热分析法，基于物质的质量、体积、热导或反应热等与温度之间关系的测定方法；利用放射性同位素进行分析的放射化学分析法等。
