分析儀器是用來測定物質的組成、結構和某些物理特性的儀器。物質分析包括定性分析、定量分析、結構分析和某些物理特性的分析。
不同物質在各種物理和化學性質上都存在質的和量的差異顏色、氣味、導熱系數、吸收光能的波長和磁性的不同等分析儀器正是利用這些特點來完成定性分析和結構分析的。
不過大多數物質在各種物理和化學特性上往往沒有質的不同只有量的差異而且這種差異往往并不十分顯著。因此利用分析儀器來進行定性分析首先必須充分地認識待分析物質以及與其共存的其他物質的各種物理和化學特性以它們質的不同或量的顯著差異作為選用或制造分析儀器的依據。
用分析儀器進行定量分析是以物質存在量與轉換成的某種物理量(如電量、熱量等)之間具有一定的函數關系為依據的。例如紅外分光光度計是根據待測物吸收特定波長的輻射能的不同將所吸收的輻射能轉換成熱能或進一步轉換成電量通過對電量的測量就可以確定待測物質的存在量。
分析儀器的應用領域十分廣泛，有的用于生產過程分析有的用于環境監測還有許多用于各個學科和企業部門的實驗室。為了適應不同的需要分析儀器的結構比較龐雜。現代許多分析儀器已配有微處理器或微型計算機其功能更為完備尤其是儀器本身的自動化程度大為提高。
分析儀器一般由取樣系統、樣品調節系統、分離系統、檢測系統、信號處理和顯示系統、條件補償系統、電源等幾部分組成。
取樣系統的任務是將一定量的、能真實代表待分析對象的樣品取出，拉力試驗機并送入各個測量環節。取樣系統可包括：能耐各種介質腐蝕、高溫、高壓、低溫和低壓等各種條件的取樣管、取樣器；抽吸或增壓、減壓裝置；以及除去有害或對分析有干擾的雜質的一系列過濾器和反應器等。
樣品調節系統對取得的樣品流進行適當的處理使其壓力、溫度和流量等參數符合分離系統和檢測系統的要求。因此它可能包括壓力、溫度和流量等參數的比較簡易的調節裝置。
在大型分析儀器或各種譜儀中為了實現多組分分析或樣品的全分析往往都采取先分離后檢測的辦法即利用物理或化學主法分離，分析樣品中的各種組分。例如色譜儀中的色譜柱、質譜儀中的質量分析器等就是最典型的分離系統。
檢測系統是分析儀器的核心它將各種成分量、結構量和物性量轉換成易于測量的各種電量(如電阻、電容、電流、電壓和頻率等)。在分析儀器中上述各種量往往不能直接轉換成易于測量的電量一般須經過中間轉換如先轉換成溫度、壓力或光通量等而后再轉換為電量。由成分量或結構量的變化所引起的轉換量的變化十分微小如轉換為溫度時可低達十萬分之一攝氏度的變化量并精確定量。因此分析儀器的檢測器結構往往比較復雜對工藝、材料的要求也較高。
信號處理和顯示系統的任務是將檢測器的輸出信號加以處理、顯示。分析儀器往往對被測對象的介質條件和環境條件如環境氣氛、溫度、壓力和電源參數等十分敏感。為了保證精確度對這些條件都有較高的要求。為了降低這些要求在儀器內部往往設計有對各種條件波動進行補償的裝置以消除或降低條件波動對測量造成的影響。
分析儀器廣泛應用于工業生產過程監控、環境保護、生物化學和醫療、空間探索和軍事等各個領域是現代科學研究中一種重要的技術手段。
分析儀器主要有兩種分類方法：根據所應用的物理和化學原理分類可以分為電化學式、熱學式等十類；根據所施加的能量形式分類有光能式熱能式和電磁場式等