分光光度法（SP）包括紫外分光光度法（UV）、荧光分光光度法（Fluor）和原子吸收分光光度法（AA）等，是常用的仪器分析方法。由于其专属性差，容易受血液中其他成分的干扰，在测定前必须进行分离，单独用于血药浓度测定时常常受到限制，在灵敏度、精密度和准确度方面逊于色谱法。但这种方法具有操作简单、价格低廉、速度快等优点，如与层析法结合使用，可提高其专属性。
气相色谱法（GC）是将被测样品在一定温度下瞬间气化，由移动相带入固定相，具有速度快、分离效率高等优点。可用于低沸点、易汽化、热稳定性好的化合物。
高效液相色谱法（HPLC）是目前使用较普遍的方法，其弥补了气象色谱不能分离不挥发且具有一定溶解性物质的不足。常用的检测器有紫外检测器、荧光检测器和电化学检测器等。紫外检测器zui小检出量为5×10-10克/毫升，适用于检测能吸收该波长紫外光的物质；荧光检测器zui小检出量10-9克/毫升，适用于某些生物物质及药物代谢物等；电化学检测器?zui小检出量为20皮摩尔/毫升，适用于检测一些可电离的物质。
免疫学方法（IA）包括放射免疫法（RIA）、酶免疫法（EIA）和荧光免疫法（FIA）等，本法不需要事先分离，且灵敏度高、取样量少。放射免疫法是应用液体闪烁仪或γ谱仪来测量放射性强度，适用于批量测定，但需要有同位素的防护设备；酶免疫法可以不用放射性同位素，成本低，测定速度快，测定一个样品仅需几分钟，仪器设备也很简单，缺点是必须有大量的样品源，否则会造成试剂盒的浪费，反而使成本提高；荧光免疫法是一种新发展起来的方法，其灵敏度高，稳定性好。
