地球化学勘查中采用的能够有效地发现、强化和评价地球化学异常的分析方法。
一般说，化探分析应满足下列要求：①能适应化探测量中采样介质的多变性，对此采取简单的措施，如简单的分离步骤，使之能在较大程度上排除伴随而来的干扰和基质影响，或尽可能采用对基质影响不繁感的测定方法；②能十分可靠地测出有关元素（或指标）的地球化学背景分布特征，由此准确计算背景与异常下限值所必需的检出限；③能满足不同化探工作阶段的需要，如要满足小比例化探扫描及普查至大比例尺详查，对分析灵敏度、精密度和准确度以及元素测定的不同要求；④能一次测定取得多种信息，以利于提高化探本身的综合性和解释推断；⑤能充分利用异常物质的某些特性，排除其中与矿化无关的组成部分，进一步强化异常，使弱异常变得完整、清晰；⑥能帮助阐明影响元素迁移和异常形成环境等有关参数的测定或分析，例如，pH值，Eh值,有机碳含量和同位素比值分析等;⑦能够适应成千上万计的大批量化探样品分析，并能迅速及时地提交结果。
根据不同的情况与具体要求，化探分析可以在中心实验室，驻地实验室或采样现场进行。在第一种情况下，可以获得最高的数据质量、丰富的指标信息和较高的分析效率而成本也较低。它的缺点是与现场的信息传递慢，周期长，难以适时指导下一步的现场工作。第二种情况是为了缩短现场与实验室之间距离，以降低一些效率和质量要求换取加快信息传递的折衷或过渡类型。第三种是就地分析（或现场分析），即使用简易分析方法或便携式探测仪器在点上直接取得数据。它最为灵活，特别在踏勘或异常检查阶段，可以立时采取工作措施，取得最大地质效果。其缺点是由于受到仪器设备的大小和重量，能源消耗和工作环境条件等的限制，就地分析只能测定少数指标、较小的样品数量，达到较低的分析质量要求。
早期的化探分析，以半定量光谱分析和比色分析为主要手段。它们的检出限至多只能达到ppm级,精密度一般在50～100％,并经常伴随着很大的系统误差。尽管可分析的元素达40多种，但真正能满足化探要求的只有Cu、Pb、Zn、Mo、Cr、Mn等10多种。自60年代末以来，新的选择性灵敏试剂、新的分析方法和新的高精密度自动化分析仪器不断地进入化探分析领域。例如多道等离子光量计，可以一次定量测定多达60种元素，测定的含量范围可以跨6个数量级，包括了主、次元素,微量与痕量元素；原子吸收分光光度计，具有灵敏度高，干扰少，准确度好的优点，特别是非火焰原子吸收方法，具有极高的绝对灵敏度（10-10～10-12克）;还有X射线荧光光谱仪，可以很高的分析精密度和准确度同时测定主、次和微量元素。其他的常用仪器还有原子荧光光度计，主要用于分析极低含量的As、Sb、Bi；气相色谱仪，主要用于分析烃，CO2及各种硫化物气体如SO2、COS等；液相色谱仪主要用于分析水中ppm级的阴离子，如SO厈、NO婣、Br-、I-等，也可用于阳离子的测定；质谱仪主要用于测量同位素成分，由于它的绝对灵敏度极高,ppb～ppt级次,等离子质谱仪兼具超痕量及同位素分析的双重优点，是一种很有远景的仪器。其他比较轻便的单元素高灵敏度测定仪器有：测汞仪(包括具有抗干扰能力的塞曼测汞仪)，激光荧光型测铀仪，测氡仪，测氦仪等。还有各种轻便化学分析箱，如冷提取分析箱和痕量金分析箱等。上述仪器构成化探主要手段，应用于不同的化探工作阶段。