Kwalitatieve chemische analyse, tak van de chemie die zich bezighoudt met de identificatie van elementen of groepering van elementen aanwezig in een monster. De technieken die bij de kwalitatieve analyse worden gebruikt, variëren in complexiteit, afhankelijk van de aard van het monster. In sommige gevallen behoeft slechts de aanwezigheid van bepaalde elementen of groepen elementen te worden geverifieerd, waarvoor specifieke, rechtstreeks op het monster toepasbare proeven (b.v. vlamproeven, spotproeven) beschikbaar kunnen zijn. Vaker is het monster een complex mengsel en moet een systematische analyse worden uitgevoerd om alle bestanddelen te kunnen identificeren. Het is gebruikelijk de methoden in twee klassen in te delen: kwalitatieve anorganische analyse en kwalitatieve organische analyse.
De klassieke procedure voor de volledige systematische analyse van een anorganisch monster bestaat uit verschillende delen. Eerst kan een voorafgaande droge test worden uitgevoerd, die kan bestaan uit het verhitten van het monster om de aanwezigheid van bestanddelen als koolstof (gekenmerkt door de verschijning van rook of houtskool) of water (gekenmerkt door de verschijning van vocht) op te sporen, of uit het in een vlam brengen van het monster en het noteren van de ontstane kleur. Bepaalde elementen kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van hun karakteristieke vlamkleuren. Na de voorbereidende proeven wordt het monster meestal opgelost in water voor de latere bepaling van anionische bestanddelen (d.w.z. negatief geladen elementen of groepen elementen) en kationische bestanddelen (d.w.z. positief geladen elementen of groepen elementen). De gevolgde procedure is gebaseerd op het principe van behandeling van de oplossing met een opeenvolging van reagentia, zodat elk reagens een groep bestanddelen scheidt. De groepen worden vervolgens achtereenvolgens behandeld met reagentia die een grote groep in subgroepen verdelen of de bestanddelen afzonderlijk scheiden. Wanneer een bestanddeel is afgescheiden, wordt het verder onderzocht om de aanwezigheid ervan te bevestigen en de aanwezige hoeveelheid vast te stellen (kwantitatieve analyse). Delen van het materiaal worden afzonderlijk opgelost en voor elke oplossing worden verschillende procedures gebruikt om de kationogene en anionogene bestanddelen op te sporen. Een typisch analyseschema voor de scheiding van de kationen in groepen is samengevat in de 
tabel. De analyse van anionen is moeilijker en minder systematisch dan die van kationen.
Het organische karakter van een verbinding blijkt in het algemeen uit het gedrag ervan bij verhitting aan de lucht; vaste stoffen smelten gewoonlijk en verbranden dan met een al dan niet rokerige vlam, waarbij in sommige gevallen een zwart residu van koolstof achterblijft. De elementen die gewoonlijk in deze verbindingen aanwezig zijn, zijn koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en, soms, fosfor, halogenen en sommige metalen. Voor elk van de afzonderlijke elementen zijn specifieke tests beschikbaar.