Kimia analisis
(LC-NMR), kromatografi gas-inductively coupled plasma (GC-ICP), dan sebagainya. Teknik tandem saat ini sudah sangat berkembang, sehingga dapat menggabungkan hingga tiga teknik analisis. Contoh paling populer adalah capillary zone electrophoresis-inductively coupled plasma-spektrometri massa (dikenal dengan CZE-ICP-MS).
Teknik tandem merujuk pada kombinasi dua (atau lebih) teknik untuk mendeteksi dan memisahkan bahan kimia dari larutannya. Teknik yang paling banyak digunakan adalah dari kromatografi. Teknik tandem banyak digunakan dalam kimia dan biokimia. Penulisan teknik tandem kadang menggunakan garis miring ("/"), terutama jika nama dari salah satu metodenya mengandung tanda minus ("-").
Visualisasi molekul tunggal, sel tunggal, jaringan biologi dan bahan nano merupakan pendekatan penting dan menarik dalam ilmu analisis. Selain itu, hibridisasi dengan peralatan analisis tradisional lainnya juga merevolusi ilmu analisis. Mikroskopi dapat dikelompokkan dalam tiga bidang yang berbeda: mikroskopi optik, mikroskopi elektron, dan scanning probe microscopy. Akhir-akhir ini, bidang ini mengalami kemajuan yang luar biasa karena kemajuan pesat industri komputer dan kamera.
Instrumen yang mengintegrasikan beberapa fungsi laboratorium dalam chip tunggal yang berukuran hanya beberapa milimeter hingga sentimeter persegi, tetapi mampu menangani aliran fluida yang sangat kecil hingga tingkat picoliter.
Kesalahan (error) didefinisikan sebagai sejumlah perbedaan antara nilai teramati dengan nilai sebenarnya.
Dalam suatu kesalahan, nilai sebenarnya dan nilai teramati hasil analisis kimia mempunyai hubungan satu sama lain berdasarkan persamaan berikut:
Kesalahan suatu pengukuran berbanding terbalik dengan akurasi pengukuran. Artinya, semakin kecil kesalahan suatu pengukuran, semakin akurat pengukuran tersebut. Kesalahan dapat dinyatakan sebagai persamaan berikut:
Metode umum untuk analisis konsentrasi melibatkan pembuatan kurva kalibrasi. Kurva ini diperlukan untuk menentukan jumlah bahan kimia dalam suatu bahan dengan cara membandingkan hasil yang didapat dari suatu sampel dengan sederet standar yang telah diketahui konsentrasinya. Jika konsentrasi unsur atau senyawa dalam sampel terlalu tinggi sehingga keluar dari rentang deteksi, maka sampel dapat
diencerkan menggunakan pelarut murni. Jika jumlah sampel di bawah rentang pengukuran instrumen, dapat digunakan metode penambahan (spike). Pada metode ini, sejumlah kuantitas unsur atau senyawa yang diperiksa ditambahkan dan perbedaan antara konsentrasi yang ditambahkan dengan konsentrasi teramati merupkan konsentrasi sampel yang sebenarnya.
Kadang kala standar internal dengan konsentrasi yang sudah diketahui ditambahkan langsung pada sampel dengan tujuan kuantifikasi. Jumlah analit yang ada kemudian ditentukan relatif terhadap standar internal sebagai pengkalibrasi. Standar internal yang ideal adalah analit yang diperkaya isotop sehingga dapat dilakukan metode pengenceran isotop.
Metode penambahan standar digunakan pada analisis instrumental untuk menentukan konsentrasi suatu substrat (analit) dalam suatu sampel, dengan membandingkan serangkaian sampel yang tidak diketehui, mirip dengan cara kurva kalibrasi. Penambahan standar dapat digunakan untuk hampir semua teknik analisis, dan digunakan untuk memecahkan masalah pengaruh matriks.
Salah satu komponen terpenting pada kimia analisis adalah memaksimalkan signal yang diinginkan, bersamaan dengan itu, meminimalkan derau. Nilai kepantasan analitik dikenal sebgai signal-to-noise ratio (S/N atau SNR)
Derau termal dihasilkan dari pergerakan pembawa muatan (biasanya elektron) dalam jaringan listrik yang dimotori oleh gerakan termalnya. Derau termal adalah derau putih yang artinya daya kerapatan spektrum konstan di seluruh spektrum frekuensi
dengan kB adalah konstanta Boltzmann, T adalah temperatur, R adalah reistensi,  f displaystyle Delta f adalah lebar pita (bandwith) frekuensi f displaystyle f
Shot noise adalah satu jenis derau elektronik yang terjadi ketika sejumlah partikel tertentu (semacam elektron dalam sirkuit elektronik atau foton dalam peralatan optik) cukup kecil untuk memberikan penguatan pada fluktuasi statistik pada signal.
Shot noise adalah proses Poisson dan pembawa muatan yang membentuk arus mengikuti hukum distribusi Poisson. Akar rerata kuadrat dari fluktuasi arus dinyatakan sebagai berikut:
Derau kedip adalah derau elektronik dengan spektrum frekuensi sebesar 1/f. Kenaikan f akan menurunkan derau. Derau kedip muncul dari berbagai macam sumber, seperti ketakmurnian dalam saluran konduksi, pembangkitan dan rekombinasi derau dalam transistor karena arus dasar, dan sebagainya. Derau ini dapat dihindari dengan cara memodulasi signal pada frekuensi yang lebih tinggi. Misalnya, dengan menggunakan lock-in amplifier.
Derau lingkungan muncul dari lingkungan sekeliling instrumen analisis. Sumber derau elektromagnetik adalah kabel listrik, stasiun televisi dan radio, perangkat nirkabel, lampu fluoresen kompak dan motor listrik. Kebanyakan sumber derau ini mempunyai lebar pita sempit dan oleh karena itu dapat dihindari. Isolasi temperatur dan vibrasi mungkin diperlukan untuk beberapa instrumen.
Reduksi derau dapat diperoleh baik dengan menggunakan perangkat keras maupun lunak komputer. Contoh perangkat keras yang dapat mengurangi derau antara lain menggunakan kabel berpelindung, penyaringan analog, dan modulasi signal. Contoh perangkat lunak yang dapat mengurangi derau antara lain penyaringan digital, ensemble average, boxcar average, dan metode korelasi.
Penelitian kimia analisis sebagian besar didorong oleh kinerja (sensitivitas (kepekaan), selektivitas, validitas, rentang linear, akurasi (ketepatan), presisi (ketelitian), dan kecepatan), dan biaya (pembelian, operasional, pelatihan, waktu, dan tempat). Di antara cabang utama analisis kontemporer spektrometri atom, paling banyak dan umum digunakan adalah spektrometri massa dan optik. Untuk
analisis unsur pada sampel padat, trend saat ini dipegang oleh laser-induced breakdown spectroscopy dan spektrometri massa ablasi laser, serta teknik-teknik pemindahan produk-produk ablasi laser ke inductively coupled plasma (ICP). Manfaat rancangan laser diode dan osilator parametrik optik mendorong pengembangan dalam bidang spektrometri pendaran dan ionisasi. Penggunaan metode berbasis plasma dan laser terus meningkat. Minat terhadap analisis absolut (nirstandar) terus dikembangkan, terutama dalam spektrometri emisi.
Usaha keras sedang dilakukan untuk menciutkan teknik analisis seukuran chip. Meskipun demikian ada beberapa contoh sistem semacam ini yang dapat bersaing dengan teknik analisis tradisional. Keuntungan potensialnya mencakup: ukuran/portabilitas, kecepatan analisis, dan biaya. (micro Total Analysis System (TAS) atau Lab-on-a-chip). Kimia skala mikro menghemat jumlah bahan kimia yang digunakan.
Banyak juga pengembangan untuk meningkatkan analisis sistem biologi. Contoh bidang ilmu ini yang berkembang pesat adalah:
Genomika- sekuensing DNA dan penelitian terkait. Sidik jari genetika dan urtan DNA adalah sarana dan penelitian penting dalam bidang ini. Proteomika- analisis konsentrasi dan modifikasi protein, terutama dalam hubungannya dengan berbagai stressor, pada beragam tingkat pengembangan atau bagian tubuh. Metabolomika- mirip dengan proteomika, tetapi berurusan dengan metabolit. Transkriptomika- bidang yang
berkaitan dengan mRNA dan sejenisnya. Lipidomika- bidang yang berkaitan dengan lemak dan sejenisnya. Peptidomika- bidang yang berkaitan dengan peptida dan sejenisnya. Metalomika- sama seperti proteomika dan metabolomika, tetapi berurusan dengan konsentrasi logam dan terutama dengan ikatan logam pada protein atau molekul lainnya.
Kimia analisis telah memainkan peran penting dalam pemahaman ilmu dasar pada berbagai aplikasi praktis, seperti aplikasi biomedis, pengendalian lingkungan, pengendalian mutu industri, ilmu forensik, dan sebagainya.