Одно из словарных определений:  химические методы анализа - это совокупность методов качественных и количественных анализов веществ, основанных на применении химических реакций.
Классифицируются методы по разным критериям. Традиционно методы анализа делят на качественные и количественные. Качественные методы обнаруживают в пробе наличие того или иного элемента (тогда это элементный анализ) или ионов и молекул (молекулярный анализ). Количественные методы определяют содержание определенного элемента, иона, молекулы. Количественные методы делят на классические - титриметрию, гравиметрию и др. и инструментальные -  оптические, электрохимические и т.д.
Методы анализа могут быть экспрессными - выполняться за короткий срок. 
Методы могут быть разрушающими и неразрушающими  - по отношению к исследуемому образцу.
Методы подразделяют по чувствительности к определяемым элементам, ионам, молекулам. 
Некоторые инструментальные методы не являются по сути химическими, то есть основаны не на химических реакциях -
нейтронно-активационный, радиометрический. 
В зависимости от необходимой для анализа массы пробы различают - макро-, микро-, полумикро-, ультрамикроанализ.