元素分析是一種過程，其中分析某些材料（例如土壤、廢物或飲用水、體液、礦物質、化合物）的樣品的元素組成，有時還分析同位素組成。 元素分析可以是定性的（確定存在哪些元素），也可以是定量的（確定每種元素的含量）。 元素分析屬于分析化學的范疇，分析化學是破譯我們這個世界的化學性質的儀器。

安托萬·拉瓦錫 (Antoine Lavoisier) 被認為是元素分析的發明者，元素分析是一種評估化合物化學成分的定量實驗工具。 當時，元素分析是基于特定吸收材料在選擇性吸附燃燒氣體之前和之后的重量測定。 如今，使用基于燃燒氣體的熱導率或紅外光譜檢測或其他光譜方法的全自動系統。

對于有機化學家來說，元素分析或 EA 幾乎總是指 CHNX 分析——確定樣品中碳、氫、氮和雜原子 (X)（鹵素、硫）的質量分數。 此信息對于幫助確定未知化合物的結構以及幫助確定合成化合物的結構和純度非常重要。 在當今的有機化學中，光譜技術（NMR，1H 和 13C）、質譜和色譜程序已取代 EA 作為結構測定的主要技術。 然而，它仍然提供了非常有用的補充信息。 它也是確定樣品純度的最快和最便宜的方法。

最常見的元素分析形式，CHNS 分析，是通過燃燒分析完成的。 現代元素分析儀還能夠在同一測量運行中同時測定硫和 CHN。

定量分析確定存在的每種元素或化合物的質量。 其他定量方法包括重量分析、光學原子光譜和中子活化分析。

重量分析是在樣品溶解、感興趣的元素沉淀并測量其質量或感興趣的元素揮發并測量質量損失的地方。

光學原子光譜包括火焰原子吸收光譜、石墨爐原子吸收光譜和電感耦合等離子體原子發射光譜，它們探測原子的外部電子結構。

中子活化分析涉及通過中子俘獲過程對樣品基質進行活化。 由此產生的樣品放射性靶核開始衰變，發射特定能量的伽馬射線，識別樣品中存在的放射性同位素。 每種分析物的濃度可以通過與具有已知濃度的每種分析物的輻照標準進行比較來確定。

定性測定樣品中存在哪些元素，方法有質譜原子光譜法，如電感耦合等離子體質譜法，探測原子的質量； 其他光譜學，探測原子的內部電子結構，如 X 射線熒光、粒子誘導 X 射線發射、X 射線光電子能譜和俄歇電子能譜； 和化學方法，例如鈉熔化試驗和 Sch?niger 氧化。

結果分析是通過確定樣品中元素的比例并計算出與這些結果相符的化學式來進行的。 此過程很有用，因為它有助于確定發送的樣品是否是所需的化合物并確認化合物的純度。 元素分析結果與計算結果的可接受偏差為 0.3%。