衍生化常用的反应有酯化、酰化、烷基化、硅烷化、硼烷化、环化和离子化等。虽然气相色谱已有许多衍生化方法，但它有一个致命的缺点是不能用于热不稳定化合物。
衍生化反应从是否形成共价键来说，标记和非标记反应。标记反应是在反应过程中，被分析物与标记试剂之间生成共价键，所有其它类型的反应，如形成离子对、光解、氧化还原、电化学反应等都是非标记反应。
衍生化是一种利用化学变换把化合物转化成类似化学结构的物质。一般来说，一个特定功能的化合物参与衍生反应，溶解度，沸点，熔点，聚集态或化学成分会产生偏离。由此产生的新的化学性质可用于量化或分离。