早期的化探分析﹐以半定量光谱分析和比色分析为主要手段。它们的检出限至多只能达到ppm级﹐精密度一般在50~100%﹐并经常伴随著很大的系统误差。尽管可分析的元素达40多种﹐但真正能满足化探要求的只有Cu﹑Pb﹑Zn﹑Mo﹑Cr﹑Mn等10多种。

自60年代末以来﹐新的选择性灵敏试剂﹑新的分析方法和新的高精密度自动化分析仪器不断地进入化探分析领域。例如多道等离子光量计﹐可以一次定量测定多达60种元素﹐测定的含量范围可以跨6个数量级﹐包括了主﹑次元素﹐微量与痕量元素﹔原子吸收分光光度计﹐具有灵敏度高﹐干扰少﹐准确度好的优点﹐特别是非火焰原子吸收方法﹐具有极高的绝对灵敏度(10-10~10-12克)﹔还有X射线荧光光谱仪﹐可以很高的分析精密度和准确度同时测定主﹑次和微量元素。

其他的常用仪器还有原子荧光光度计﹐主要用于分析极低含量的As﹑Sb﹑Bi﹔气相色谱仪﹐主要用于分析烃﹐CO2及各种硫化物气体如SO2﹑COS等﹔液相色谱仪主要用于分析水中 ppm级的阴离子﹐如 SO﹑NO﹑Br-﹑I-等﹐也可用于阳离子的测定﹔质谱仪主要用于测量同位素成分﹐由于它的绝对灵敏度极高﹐ppb~ppt级次﹐等离子质谱仪兼具超痕量及同位素分析的双重优点﹐是一种很有远景的仪器。

其他比较轻便的单元素高灵敏度测定仪器有﹕测汞仪(包括具有抗干扰能力的塞曼测汞仪)﹐激光荧光型测铀仪﹐测氡仪﹐测氦仪等。还有各种轻便化学分析箱﹐如冷提取分析箱和痕量金分析箱等。上述仪器构成化探主要手段﹐应用于不同的化探工作阶段。