元素分析是指对被检测物进行定性分析和定量分析，定性分析可确定样品中有哪些元素，定量分析为确定各元素的含量。主要包括Na、K、Mg、Al、Fe、Ca、Cu、Co、Cu等金属元素的检测以及C、H、O、N、S等非金属元素的检测。
元素分析的方法主要有化学分析法、X射线荧光光谱分析、X射线粉末衍射分析、X射线光电子能谱分析、离子色谱分析、ONH分析仪、红外碳分析仪、分光光度法、原子发射光谱分析、直读光谱仪、电感耦合等离子发射光谱、原子吸收光谱分析、等离子质谱分析等。
检测对象包括：石墨烯、石墨、纳米材料活性炭、碳纤维、碳纳米管、纳米复合材料、纳米改性高分子材料、复合金属、生物细胞、高分子材料、化工材料、橡胶、塑料、陶瓷、树脂、水泥、硅酸盐、矿石、宝石等。
金相组织观察检验主要分部以下几个方面：
1．原材料检验：对原材料的冶金质量情况分析如偏析、非金属夹杂物分布类型与级别检查；对铸造行业的铸造疏松、气孔、夹渣组织均匀性检查；对锻造件的表面脱碳、过热、过烧、裂纹、变形等情况检查。
2．生产过程中的质量控制：金相分析可以提供调整工序及修改工艺参数的根据，指导生产，如热处理淬火加热温度、保温时问、冷却速度等是否合适（正确）；化学表面热处理工艺参数的控制；锻造的起始和终锻温度是否合适等。
3．产品质量检验：有些机械零件或产品除要求机械性能、物理性能指标外，有的还要求显微组织参数，作为质量评定的技术指标之一。
4．失效分析：金相组织分析方法在机械失效分析方面广泛应用，对一些常见的弊病鉴定很方便。如机件表面脱碳；显微裂纹的形貌及分布特征；化学热处理缺陷；热处理后的不正常组织；晶界脆性相析出等。这些金相分析的结果常作为故障分析的根据。
各国标准中要求的必须进行金相检验部分。主要包括各种金属材料产品的原材料检验、产品的过程检验、产品的出厂检验、第三方抽检及焊接工艺评定等