大气污染常用监测分析方法按大气污染物的类型可分为无机污染物、有机污染物、颗粒物及降水等4个部分。

大气无机污染物的监测项目主要是二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、氯化氢（HCl）、氨（NH3）、氯气（Cl2）等。其监测分析方法是先用化学溶液吸收，然后用紫外可见分光光度法测定。紫外可见分光光度法的理论基础是朗伯-比尔吸收定律。朗伯-比尔吸收定律指出，当一束平行单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。紫外可见分光光度法的基本原理是选定一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光度，再依据吸光度计算出被测组分的含量。其测量仪器为紫外可见分光光度计，它是由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示器组成。

大气有机污染物常用监测分析方法是气相色谱-质谱联用分析法（GC/MS）（简称色质谱法）。气相色谱-质谱联用分析法（GC/MS）是把气相色谱仪（GC）和质谱仪（MS）结合起来进行分析的方法。气相色谱仪（GC）用来分离多组分的混合污染物。其原理是利用混合物中各组分在不同的两相中溶解、解析、吸附、分配及其它亲和作用的性能差别，在两相作相对运动时，各组分在两相中反复多次受到上述各作用力的作用以达到相互分离。质谱仪（MS）用于对各组分进行分析。其原理是通过对分离后的样品离子的质量和强度的测定，来进行各成分和结构分析。被分析的分离物首先离子化，然后利用离子在电场或磁场中的运动性质，把离子按质荷比分开，记录并分析离子按质荷比大小排列的谱（通常称质谱）即可实现对样品成分和结构的测定。其测量仪器为色质联仪，它是由色谱仪、分子分离器和质谱仪组成。

大气颗粒物主要监测项目是总悬浮颗粒物（粒径在100μm以下）和可吸入颗粒物（粒径在10μm以下）。其常用监测分析方法为称重法。称重法的原理是抽取一定体积的气体，通过已知重量的滤膜，一定粒径范围内的颗粒物被收集在滤膜上，根据滤膜采样前后的重量差和采样体积即可计算出颗粒物的浓度。

测定大气降水中F-、CI-、NO2-、NO3-、SO4-等阴离子的常用方法是离子色谱法。离子色谱法测定降水中阴离子是利用离子交换原理进行分离。由抑制柱抑制淋洗液，扣除背景电导，然后利用电导监测器进行测定。根据混合标准溶液中各阴离子出峰的保留时间和峰高可定性和定量样品中F-、CI-、NO2-、NO3-、SO4-离子。离子色谱仪是测定测定大气降水中阴离子的常用仪器，它是由淋洗液贮罐、高压泵、进样阀、分离柱、抑制柱、检测器和放大记录等部件组成，大体分为输送系统、分离系统、检测系统和数据处理系统。