也是确定样品纯度的最快和最便宜的方法。安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)被认为是元素分析的发明者，作为评估化合物化学成分的量化实验工具。在当时元素分析是基于在选择性吸附燃烧气体之前和之后的比吸附剂材料的重量测定。今天，基于燃烧气体热导率或红外光谱学检测的全自动系统或其他光谱方法被使用。其它方法有质谱法、重量分析法、电磁波谱法、中子活化分析法等。元素分析在制药工程、采矿工程等领域有广泛的应用。