解析分层亦称解析谱系。按照量词复杂性对解析关系所作的递归论分层。与算术分层类似，任何解析关系可以用算术关系加上有穷个交替出现的二阶函数量词ᗄ′与∃′表示，依照量词个数，可以将该解析关系纳入具体的解析分层Σ¹_n或π¹_n中。形式地，具体的解析分层Σ¹_n，π¹_n，Δ¹_n可递归定义如下：

1.Σ¹₀=π¹₀={R：R为算术关系}。

2.Σ¹_{n 1}={(∃′f)R(f，f₁，f₂，…，f_k，x₁，x₂，…，x_m)：R∈π¹_n}.

3.π¹_{n 1}={(ᗄ′f)R(f，f₁，f₂，…，f_k，x₁，x₂，…，x_m)：R∈Σ¹_n}。

4.Δ¹_n=Σ¹_n∩π¹_n.

Σ¹_n，π¹_n与Δ¹_n中的关系分别称为Σ¹_n关系、π¹_n关系与Δ¹_n关系，此外，Δ¹_w定义为：∪{Σ¹_n∪π¹_n：n∈ω}，即所有解析关系的集合。此外，对n≥1，Σ¹_n关系可表示成下形范式：

(∃′f₁)(ᗄ′f₂)…(Q_nf_n)(Qx)

R(f₁，…，f_n，f_{n 1}，…，f_{n p}，x，x₁，…，x_q)，

其中若n为偶数，Q¹_n为ᗄ′，Q⁰为∃⁰；若n为奇数，Q¹_n为∃′，Q⁰为ᗄ⁰；而R为递归关系。π¹_n关系也可表示成以ᗄ′开头的类似表达式.解析分层还具有如下封闭性：

1.Σ¹_n，π¹_n，Δ¹_n对合取、析取运算与一阶量词封闭。

2.Δ¹_n对否定运算封闭。

3.R∈Σ¹_n，当且仅当ᒣR∈π¹_n；

R∈π¹_n，当且仅当ᒣR∈Σ¹_n。

4.对n≥1，Σ¹_n对二阶量词∃′封闭，π_n对二阶量词ᗄ′封闭。

关于解析分层的其他性质，参见“解析枚举定理”。此外，与算术分层不同，Δ¹₁≠Σ¹₀=π¹₀=Δ¹₀，Δ¹₁的关系称为超算术关系。