물질을 분석하는 기술이나 이론 등을 연구하는 화학의 한 분야. 대상 물질에 따라 무기분석 · 유기분석 등으로 나누며 그 방법에 따라 화학분석과 물리분석 등으로 나누는 경우도 있다.

또, 분석의 목적에 따라 물질의 성분을 동정(同定)하는 정성분석과 구성성분의 양적비율을 결정하는 정량분석으로 나뉜다.

또한 정량분석도 천칭 등으로 직접 정량을 측정하는 중량분석과 적정(滴定)에 의한 용량분석, 또는 많은 분석기기를 사용하여 분석하는 기기분석 등으로 나뉜다.

분석화학은 화학의 여러 분야 중에서 가장 오랜 역사를 가지며 19세기 전반의 유럽에서는 화학이라고 하면 제조화학과 분석화학이었다고 해도 과언이 아니다.

현재도 기초적인 학문 분야로서 중요한 위치를 차지하고 있다.