质谱仪：质谱仪是化工分析实验室中不可或缺的设备之一，它能够对样品中的各个成分进行鉴定和定量分析。通过离子注入和电磁加速，质谱仪可以生成一系列特定的离子，根据这些离子的质量与充电数比，可以确定其化学结构，从而实现精确的物种鉴定。此外，现代质谱技术还能实现快速高通量分析，对于研究复杂混合物或者追踪多个目标物种具有极大的帮助。
高效液相色谱（HPLC）：高效液相色谱是一种常用的分离和纯化方法，它通过将样品溶解在流动相中，然后通过固相柱层析，以此来分离、检测或纯化样品中的组分。在化工分析实验室中，HPLC广泛应用于药物、食品、环境监测等领域，对于验证产品质量以及研究新材料都有重要作用。它的优点在于能够处理各种类型的样本，并且对于某些微量成分也能达到较高的检测限度。
原子吸收光谱（AAS）/原子发射光谱（AES）：原子吸收光譜儀與原子發射光譜儀都是用來測定元素含量的一種技術，它們通過對樣品進行熱處理，使得元素轉變為氣態後與一個特定的激發光源交互作用，在這個過程中某些元素會吸收或發射特定的波長，並通過檢測這些波長來確定樣品中的元素含量，這兩種技術都非常精确，而且适用于不同类型的金属和非金属元素含量测定。
色散仪：色散仪又称为傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared, FTIR)光谱仪，是一种用于化学组合式识别的大型红外光学传感器。它可以提供关于一个材料表面振动模式信息，这些信息通常与该材料内部化学结构有关。FTIR是最常见的手段之一，用以确定碳氢键团体以及其他功能团体。在化工过程中，无数次测试和校准使用了FTIR技术，以确保生产出的产品符合安全标准并且性能可靠。
核磁共振(NMR)：核磁共振是一种基于原子的核磁性质进行信号放大并获得详细信息的手段。这项技术特别适用于有机化学，因为它能够提供关于同素异形体及其空间配位情况的大量信息，从而帮助科学家更好地理解分子的结构。在实践操作上，NMR主要包括一维(1D) NMR 和二维(2D) NMR两大类，其中一维NMR主要用于获取简单的一维图像，而二维NMR则能提供更多关于分子的三维空间配位关系数据。
磁力勘探(Magnetic Resonance Imaging, MRI):虽然MRI最著名的是其在医学诊断中的应用，但这项技术同样被用来研究非生物系统，如水土壤系统、岩石及矿产等在地球科学领域内。利用MRI扫描地球上的铁氧体，可以揭示地下水流动路径、沉积岩层分布以及潜藏资源位置等地质构造信息，为地质勘探工作提供关键数据支持。此外，该技术也有助于了解土壤肥力状况，有利于农业作业计划制定，同时也可作为环境污染调查工具之一。
