仪器分析法的主要特点是便于遥测、遥控、自动化，可作即时、在线分析控制生产过程、环境自动监测与控制。可进行无损分析，有时可在不破坏试样的情况下进行测定，适于考古、文物等特殊领域的分析。操作较简便，省去了繁多化学操作过程。随自动化、程序化程度的提高操作将更趋于简化。设备较复杂，价格较昂贵。
仪器分析法是使用较特殊仪器的分析方法，是以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。根据物质的某种物理性质，如相对密度、相变温度、折射率、旋光度及光谱特征等，不经化学反应，直接进行定性、定量、结构和形态分析的方法，称为物理分析法，如光谱分析法等。根据物质在化学变化中的某种物理性质，进行定性或定量分析的方法称为物理化学分析法，如电位分析法等。仪器分析法具有灵敏、快速、准确的特点，发展快，应用广。主要包括电化学分析法、光学分析法、质谱分析法、色谱分析法、放射化学分析法等。法医毒物分析工作中常用的仪器分析法有光谱分析、色谱分析和色/质联用分析，后两者有很好的分离和定性定量分析效能。