经典金属分析仪器是根据各种元素及其化合物的独特化学性质，利用与之有关的化学反应，对物质进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容量法。下面分别介绍方法的化学原理。
一、重量分析法：使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离，然后用称重方法测定该组分的含量。
二、滴定分析法：将已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止，金属分析仪器根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。
三、气体容量法：通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。用这种方法测定钢铁等金属物质中总碳量时，应将试样置于高温炉中加热并通氧燃烧，使碳和氧结合成二氧化碳，所得二氧化碳与氧的混合气体收集于量气管中，然后用氢氧化钾吸收其中的二氧化碳，吸收前后体积之差即为二氧化碳的体积，碳硫联测仪由此计量碳的含量。