土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。污染土壤重金属元素主要有汞、镉、铅、铜、铬、镍、锌等，砷因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常也列入重金属类进行讨论。具体污染的种类，可以查询《国家标准土壤环境质量标准 GB15618-1995》。就植物的需要而言，可分为两类：一类是植物生长发育不需要的元素，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、铅等；另一类是植物正常生长发育所需元素，且对人体又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会发生污染，妨碍植物生长发育。通常这些元素在正常土壤中含量的上限是一个到几百个mg/kg不等。

原子吸收分光光度法是土壤萃取物分析所选择的国家标准方法，精密度非常高。石墨炉AAS精度高但价格昂贵，通常火焰AAS即可满足需求。不过AAS每次只能检测一个元素，对于不同元素需要用多种测量方法，对操作者的要求比较高。

X射线荧光分析，特别是能量色散型的X射线荧光分析，市场上有成熟的手持式商品出售，可以快速同时进行多种元素分析，实时观测结果。由于XRF不需要使用强酸等溶解样品，便于在现场使用，可满足大多数土壤中金属检测的应用需求。不过由于X射线的性质，要达到实验室级别的精度，现场检测的样品的制备有一定的要求。

电感耦合等离子体分析也可以做到全谱测量，即一次得到多种元素的含量，通常跟质谱或发射光谱方法结合，以获得更高的精度，是检出限最低的方法之一。作为超痕量分析方法，在准确性和精密性上很难有其他手段可比拟；但是仪器价格昂贵，对环境要求高，一般只适用于实验室分析。