Wichtige Methoden sind Kernspinresonanz (NMR), Massenspektrometrie(MS), verschiedene chromatographische Methoden, Infrarotspektroskopie (IR).

Zielsetzung ist in der Regel die genau Bestimmung der Zusammensetzung von mehr oder weniger unbekannten Proben. Dabei kann versucht werden die Strukturformeln der enthaltenen Substanzen herauszufinden oder auch die quantitaven Anteil bekannter Substanzen zu bestimmen.