对环境和动物体中有毒化学物及其代谢物进行的化学分析。当动物发生中毒时，为获得准确的诊断，需客观地检测毒物的存在，可将病料和可疑物送化验室进行毒物分析。采样及其保存方法会直接影响毒物分析的结果。

通过毒物分析了解：①中毒发生的原因。为阐明引起动物中毒的原因，需分析可疑饲料或诱饵中毒物的浓度。②动物是否摄入了毒物。为证实动物确实摄入了毒物，需分析胃肠道内容物中毒物的浓度。③毒物是否已被机体吸收。为证实毒物已被机体吸收，至少需分析一种动物组织中毒物的浓度。如果没有中毒死亡的动物，则可取可疑饲料或诱饵、粪便、呕吐物或者通过导管取胃内容物，以及血液、血清、乳或尿等进行化学分析。由于毒物可能出现在不同组织中，送检的组织或体液应不少于两种。

根据检样情况，作好预备试验，然后选用适合的分离程序和灵敏可靠的分析方法，同时作好空白试验和已知毒物的对照试验。

在消耗少量或不消耗检样的情况下，根据观察的结果或以初步的反应作为线索来确定检测的方法和步骤。预备试验方法包括：①观察检样的颜色。有些毒物具特殊的色泽，如汞的氧化物呈红色；硫化砷呈黄色；牛的胃内容物呈翡翠绿色，可能有砷的存在。发霉饲料具有各种形态和不同色泽的霉菌菌落。②辨别检样的气味。有些毒物具特殊的气味，如氰化物具苦杏仁味；有机磷农药有蒜臭；六六六具浓厚的霉味；滴滴涕有水果香味。③测定检样的酸碱度。一般用石蕊试纸或pH试纸测定检样的酸碱度。有些因素能影响酸碱度的测定，如单胃家畜的胃内容物本身呈弱酸性；内脏组织腐败时产生的氨会显碱性。④灼烧试验。通过灼烧试验，可确定纯粹毒物的检样属有机毒或无机毒。根据灼烧时发出蒸气的颜色，灼烧后升华的颜色和结晶的形状等可找到某些线索。如砷升华后可得到无色透明的四面体和八面体结晶。⑤化学试验。如生物碱加沉淀剂产生沉淀；无机毒物加硫酸钠试液呈现不同色泽的沉淀等。化学试验可缩小检测范围。

经预备试验，在得到毒物的线索后，可进行定性分析。如毒物为无机物，检测其阳离子和阴离子；如毒物为有机物，检测其各种功能团。定性分析前，应先从检样中分离提取毒物，然后对提取物进行检测。定性分析应选择灵敏可靠的反应，多采取点滴分析、显微结晶分析、色层分析等，也可应用分光光度计、气相色谱仪、红外吸收光谱仪等仪器进行检测。当检出某种毒物后，在可能范围内，还必须证明毒物的化合状态。

对判断中毒原因具有重要意义。若在某些脏器中测得的毒物含量已超过该毒物的致死量，而且临诊症状和病理剖检结果与之相符，那么中毒或死亡原因已显而易见。铜、砷等在正常动物组织内也含有微量，而且有些铜、砷制剂用作治疗药物，在这种情况下，经定量分析后含量明显超过正常量或药用量时才能作出判断。常用的定量分析方法有容量分析法、比色分析法、层析定量法、光电比色法等，也可采用气相色谱仪、高压液相色谱仪、紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计、薄层扫描仪等仪器进行定量分析。

在找不到中毒线索或怀疑毒物含量能否引起中毒致死时，可进行动物试验（见中毒诊断）。

化学分析结果阳性对中毒的确诊是个重要因素。若某种毒物在饲槽里的剩余饲料中测到，同时也在饲料准备车间的饲料中或在送检的其他检样中测到，则化学分析的结果能帮助查明中毒的原因，并了解中毒是在什么样的环境中发生的。化学分析结果应结合病史、临诊症状、病理变化、动物对解毒剂治疗的反应或实验动物试验结果进行综合分析，最后作出结论。化学分析结果为阴性，并不能完全排除中毒的可能性，因为获得阴性结果有几种可能性：动物还活着的时候，毒物已从体内排出；毒物在体内已转化为无毒的化合物；在保存或送检过程中，检样已腐烂变质，毒物已分解；检测方法或手段不够灵敏，不适于测定某些新的化学物。