对待测样本中微量农药残留进行定性和定量分析的方法，对残留农药进行分析和监测，是为了评价农药残留的危害性，保障人体健康，防止环境污染。有以下两方面内容：①残留试验和残留分析。为新农药开发登记提供其在作物上的残留动态和最终残留资料，用于制定农药最大残留限量和合理使用准则。②农药残留监测。为评价农药对农畜产品和环境的污染和制定防治措施提供依据。

50年代使用无机农药与有机氯农药时期，残留量分析方法局限于化学法、比色法和生物测定法。检测方法缺乏专一性，灵敏度不高，仅能检测毫克/千克级水平。50年代末根据有机磷和氨基甲酸酯类农药的毒杀作用机制，使用胆碱酯酶抑制法，灵敏度高，适应性广，但缺乏专一性，仅可检出“有毒”成分。目前作为这两类农药的特殊分析方法，只用于食物样本的快速初步筛选测定。60年代色谱技术的发展，使薄层色谱法在农药残留分析中广泛应用，并逐步从薄层板上原位斑点目测定量法发展成为原位斑点扫描仪定量法，灵敏度和准确度均有提高。但薄层色谱法主要用于分离杂质、定性和半定量分析。气相色谱法的出现推动了农药残留分析的进展，高效能的色谱柱可将各组分或杂质分离，高灵敏度和专一性强的检测器，解决了早期检测不到的微量农药、代谢物和降解产物的分析。80年代后期，对于不具有特殊元素基团，在气相色谱条件下不易气化或易热分解的农药，使用液相色谱法，有的农药采用柱前或柱后衍生化技术和荧光检测器，大大提高了检测灵敏度。

农药残留分析是较复杂的技术，有四方面特点：①最主要特点是农畜产品和环境样本中农药的含量很少。每千克样本中仅有毫克（mg/kg）、微克（μg/kg）、纳克（ng/kg）量级的农药，在大气和地下水中农药含量更少，每千克仅有皮克（pg/kg）、飞克（fg/kg）；要从大量样本中提取出微量农药，不能使用一般常量分析方法；②常用农药有数百种，各类农药的性质差异很大。有的农药能代谢转化为有毒代谢物，残留分析方法要根据各类农药特点而定；③农畜产品和环境样本种类多，成分各异，各类农药的前处理方法差异很大；④基于以上原因，测定样本时对方法的准确度和精密度要求不高，但灵敏度要高，即能检出样本中的微量农药。

农药残留分析的全过程可以分为：样本采集、制备、贮藏、提取、净化和检测等步骤及对残留农药的确证。①样本采集。样本采集的标准化是获得准确数据的基础，采样必须是随机的和有代表性的。田间农作物不同部位上农药分布差异很大，环境样本，如土壤不同层次中农药残留量也不同，必须采集能代表试验群体的样本。②样本制备。多数农药集中在果皮、麸皮及米糠中。如测定农产品中人们食用部分的农药残留，则需除去外皮、糠或麸皮；如测定农产品中的总残留，则测定全果、麦粒或糙米中的残留，因此样本制备应根据试验目的要求。③样本贮藏。采摘后的样本一般应立即进行分析，如要保存，必须放在-20℃的低温冰箱内，以防止残留农药在样本中代谢降解。④提取和净化。从样本中提取微量农药的方法，需根据农药性质、检测方法和样本的组成而定。常用的方法有震荡提取、组织捣碎机捣碎提取和索氏提取器提取。水样和气样大多采用XAD-2或XAD-7大孔聚苯乙烯树脂吸附剂将农药吸附后，再用溶剂洗脱下来。提取完全与否直接影响测定结果，提取溶剂的选择虽与农药性质、检测方法有关，但主要由样本性质而定：含水量很高的样本，选择与水相混的溶剂如丙酮、甲醇等；脂肪和油含量高的样本则需用非极性溶剂或乙腈等，也可使用混合溶剂。净化的目的是要将农药与样本的杂质分离，常用的方法有：液液分配法、吸附柱层析法、凝胶柱层析法、吹扫蒸馏法、磺化法、薄层色谱法和凝结剂沉淀法等。⑤检测方法，目前以气相色谱和液相色谱法为主。在使用气相色谱法时，有机氯农药和含卤素的拟除虫菊酯类使用电子捕获检测器，最小检测浓度可达飞克/千克（10^-18克级）。有机磷和有机硫农药则选用火焰光度检测器，分别使用526纳米和394纳米波长的滤光片，方法的专一性强，杂质干扰少，可简化净化步骤，检测灵敏度略低于电子捕获检测器；含氮农药使用碱火焰离子化检测器测定，性能稳定，专一性好；也可将有机氮农药衍生化，使之转化为对热稳定的、可用电子捕获检测器测定的衍生物。高效液相色谱仪通常使用紫外检测器，其灵敏度不如气相色谱检测器，但使用荧光检测器可提高灵敏度，适用于氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类杀虫剂，灭幼脲、定虫隆等特异性昆虫生长调节剂，取代脲类、苯氧羧酸类除草剂等的残留量分析。⑥残留农药的确证。由于最常用的气相色谱法、液相色谱法都是以保留时间定性。而农药种类很多，往往几种农药或农药与样本中干扰物的色谱峰具有相同的保留时间，必须对色谱峰进行确证。常用的方法很多，可以使用色—质联用法、红外光谱法和核磁共振法等进行结构鉴定；残留农药的量很少时，可采用共同色谱法，如多柱定性，用几根不同极性固定相的色谱柱测定，其保留时间分别与农药标准品相同；如在薄层色谱法中使用不同溶剂系统展开，其R_f值分别与农药标准品相同；或以气相、液相或薄层色谱法互相确证。早期曾将残留农药用化学方法生成衍生物后，与农药标准品比较确证，但方法繁琐已不常用。对上述步骤都必须按照规定方法进行，否则会影响测定结果。

现有农药残留分析方法步骤较多，测定样本全过程需2～3天，已有人研究利用少量样本，简化前处理步骤，以缩短分析时间和减少试剂用量，或采用多残留分析法。此外环境监测样本数量甚大，大多数样本中的残留农药并未超过最大残留限量，研究简易快速方法，粗略筛分样本中的残留量，可减少测定数量。近年来应用酶联免疫吸附法测定环境中的农药残留量，可在现场快速进行。在农药分析设备的自动化方面，也有一定进展，如称量样本和色谱仪进样自动化，自动定量添加溶剂装置，以及机械搅拌分液漏斗等都可缩短分析时间，减少误差，提高分析结果的准确度和精密度。