环境分析化学已渗透到整个环境科学的各个领域，起着侦察兵的作用。例如20世纪50年代日本发生的公害病──痛痛病和水俣病，曾惊动了全世界。为了寻找痛痛病的病因，经历了11年之久。后来环境分析化学工作者用光谱检查出病区的河水中含有铅、镉、砷等有害元素，继而用元素追踪的手段，分析病区的土壤和粮食，发现铅、镉等含量偏高，以后又进一步对痛痛病患者的尸骨进行光谱定量分析。骨灰中的锌、铅、镉含量高得惊人。为了确定致病因子，又以锌、铅、镉分别掺入饲料喂养动物，在动物身上进行元素追踪分析，配合病理解剖，证实了镉对骨质的严重危害性，揭开了痛痛病的病因之谜。与此类似，日本渔民的水俣病是汞污染引起的这一事实，也是通过对元素的追踪分析确定的。如今，已知癌症发病率同环境污染有关，但其病因有待环境分析工作者与其他科学工作者密切协作，共同解决。
环境分析化学的发展，不但要应用现代分析化学中的各项新成就（新理论、新方法、新技术），而且要引进近代化学、物理、数学、电子学、生物学和其他技术科学的最新成就来解决环境污染分析问题。主要是研究发展适用于环境污染分析的新型仪器，特别是自动化仪器；研究新型的分析方法，特别是发展准确、可靠、灵敏、选择性强、快速、简便的环境污染分析技术和新型污染物的分析测试方法；研究制订环境污染的标准分析方法，特别是分析方法的标准化和研制环境标准物质。
