元素分析(げんそぶんせき)は、化学物質を構成する元素の種類と構成比率を決定する手法のことをいう。
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化学物質はすべて元素からできているので、構成する元素の種類と量を決定することはきわめて重要である。元素分析には様々な方法が存在するが、有機合成の分野では以下に記す燃焼法(燃焼分析)を指すのが一般的である。また、無機化合物には、主にICP-AES(原子発光分析法)、ICP-MS(質量分析法),ESCA、SIMS、EPMAなどの手法が用いられる。