Norint suprasti cheminę analizę, pirmiausia svarbu suprasti, kas yra chemija. Chemija yra mokslinis visų jos formų materijos tyrimas, o medžiaga yra bet kas, kas turi masę (arba svorį nešančių savybių) ir užima erdvę. Mokslininkai, vadinami chemikais, tiria daiktų chemiją: iš ko jie pagaminti, kaip jie elgiasi tam tikromis aplinkybėmis ir patys, ir kaip atpažinti tam tikras chemines medžiagas. Procesas, kuriuo tai daroma, vadinamas chemine analize. Yra du pagrindiniai tipai, vadinami kokybiniais ir kiekybiniais.
Atliekant kokybinę analizę, vienu metu paprastai atliekamas vienos medžiagos cheminis vertinimas. Aptariama medžiaga vadinama analitimi. Pirmiausia reikia išsiaiškinti, kokios savybės yra unikalios tai medžiagai, arba „skiriamąją savybę“. Bet koks cheminės medžiagos savybių skaičius gali būti unikalus, įskaitant, bet tuo neapsiribojant, tirpumą (kaip medžiaga tirpsta skirtinguose tirpaluose, taip pat ką ji ištirpsta) ir tai, ar medžiaga sugeria arba atspindi šviesą, ar ne. Baigęs pirmąjį bandymo žingsnį, analizę atliekantis mokslininkas turi rasti būdą, kaip nustatyti unikalias charakteristikas ir palyginti rezultatus su kitais panašiais arba kontrastingais rezultatais.
Atlikę kokybinę analizę, mokslininkai gali atlikti kiekybinę analizę arba išsiaiškinti, kiek vienos konkrečios cheminės medžiagos yra mišrioje medžiagoje. Tai apima dar vieną testų paketą, kuriame naudojami kiekybinės analizės rezultatai. Mokslininkai nustato unikalias cheminių medžiagų savybes ir palygina jas su kitomis nagrinėjamo dalyko savybėmis. Šie procesai dažnai atliekami specializuotose chemijos laboratorijose, kadangi įranga yra specializuota ir tvarkymas su tam tikromis cheminėmis medžiagomis gali būti pavojingas.
Analitinę chemiją naudoja įvairios profesijos ir įvairiose srityse. Gydytojai ir kiti medicinos bei teismo medicinos srityse dirbantys asmenys cheminę analizę dažnai naudoja tiesiogiai. Farmacijos įmonės ir kosmetikos įmonės dažnai pasikliauja jos rezultatais. Šį procesą galima aptikti net mažai tikėtinose vietose, pavyzdžiui, namų apyvokos prekių, valymo priemonių ir plataus vartojimo maisto gamyboje. Tai taip pat gali būti svarbi kituose kasdieniuose dalykuose, pvz., kai įmonė bando pamėgdžioti kitų korporacijų produktus arba kai įmonės vertina savo poveikį aplinkai.