光譜分析技術是利用物質對不同波長光的吸收、發射或散射特性來進行分析的一種方法。在重金屬檢測中，常見的光譜分析技術有原子吸收光譜法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）和電感耦合等離子體發射光譜法（ICP - OES）等。
以原子吸收光譜法為例，其工作原理是：當光源發射出的特定波長的光通過含有重金屬元素的樣品時，重金屬原子會吸收該波長的光，使光的強度減弱。通過測量光強度的減弱程度，根據朗伯 - 比爾定律，可以計算出樣品中重金屬元素的濃度。不同的重金屬元素具有不同的原子結構和能級分布，因此會吸收特定波長的光，從而實現對多種重金屬元素的選擇性檢測。
電化學分析方法是基于電化學原理，將化學物質的濃度轉化為電信號進行測量的一種技術。在便攜式多參數重金屬檢測儀中，常用的電化學分析方法有陽極溶出伏安法（ASV）和電位分析法等。
陽極溶出伏安法的工作原理是：首先將工作電極在一定電位下預電解一段時間，使重金屬離子在電極表面還原沉積形成汞齊或其他金屬沉積物。然后，向電極施加一個反向掃描電位，使沉積在電極上的重金屬重新氧化溶出，產生氧化電流。記錄溶出過程中的電流 - 電位曲線，峰電流的大小與溶液中重金屬離子的濃度成正比，通過測量峰電流的大小即可確定重金屬離子的濃度。
電位分析法則是利用指示電極和參比電極組成的電化學電池，測量電池電動勢與溶液中重金屬離子活度之間的關系來進行檢測。不同的重金屬離子在特定的電極體系下會產生不同的電位響應，通過測量電位值并根據能斯特方程可以計算出重金屬離子的濃度。
