Qualitative chemische Analyse, Zweig der Chemie, der sich mit der Identifizierung von Elementen oder der Gruppierung von Elementen in einer Probe beschäftigt. Die Techniken, die bei der qualitativen Analyse eingesetzt werden, sind je nach Beschaffenheit der Probe unterschiedlich komplex. In manchen Fällen ist es nur notwendig, das Vorhandensein bestimmter Elemente oder Gruppen nachzuweisen, für die spezifische, direkt auf die Probe anwendbare Tests (z. B. Flammentests, Spot-Tests) zur Verfügung stehen können. Häufiger handelt es sich bei der Probe um ein komplexes Gemisch, und es muss eine systematische Analyse durchgeführt werden, damit alle Bestandteile identifiziert werden können. Es ist üblich, die Methoden in zwei Klassen einzuteilen: die qualitative anorganische Analyse und die qualitative organische Analyse.
Das klassische Verfahren zur vollständigen systematischen Analyse einer anorganischen Probe besteht aus mehreren Teilen. Zunächst kann ein vorläufiger Trockentest durchgeführt werden, der darin bestehen kann, die Probe zu erhitzen, um das Vorhandensein von Bestandteilen wie Kohlenstoff (gekennzeichnet durch das Auftreten von Rauch oder Verkohlung) oder Wasser (gekennzeichnet durch das Auftreten von Feuchtigkeit) festzustellen, oder die Probe in eine Flamme einzuführen und die entstehende Farbe zu notieren. Bestimmte Elemente können anhand ihrer charakteristischen Flammenfarben identifiziert werden. Nach Durchführung der Voruntersuchungen wird die Probe üblicherweise in Wasser gelöst, um später anionische Bestandteile (d. h. negativ geladene Elemente oder Elementgruppen) und kationische Bestandteile (d. h. positiv geladene Elemente oder Elementgruppen) zu bestimmen. Das angewandte Verfahren basiert auf dem Prinzip, die Lösung mit einer Folge von Reagenzien zu behandeln, so dass jedes Reagenz eine Gruppe von Bestandteilen abtrennt. Die Gruppen werden dann nacheinander mit Reagenzien behandelt, die eine große Gruppe in Untergruppen aufteilen oder die Bestandteile einzeln abtrennen. Wenn ein Bestandteil abgetrennt wurde, wird er weiter untersucht, um seine Anwesenheit zu bestätigen und die vorhandene Menge zu bestimmen (quantitative Analyse). Dabei werden Teile des Materials getrennt gelöst und jeweils unterschiedliche Verfahren zum Nachweis der kationischen und anionischen Bestandteile verwendet. Ein typisches Analyseschema zur Trennung der Kationen in Gruppen ist in der 
zusammengefasst. Die Analyse für Anionen ist schwieriger und weniger systematisch als die für Kationen.
Die organische Natur einer Verbindung wird im Allgemeinen durch ihr Verhalten beim Erhitzen an der Luft angezeigt; Feststoffe schmelzen in der Regel und verbrennen dann entweder mit einer rauchenden oder nicht rauchenden Flamme, wobei in einigen Fällen ein schwarzer Rückstand aus Kohlenstoff zurückbleibt. Die Elemente, die normalerweise in diesen Verbindungen vorhanden sind, sind Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und gelegentlich auch Phosphor, Halogene und einige Metalle. Für jedes der einzelnen Elemente sind spezifische Tests verfügbar.