Электрохими́ческие ме́тоды ан́ализа, методы химического анализа, основанные на электрохимических явлениях, происходящих на границе раздела фаз электрод/раствор. Информацию о составе раствора или явлениях, происходящих непосредственно на поверхности электрода, получают, измеряя электрический сигнал. Сигнал зависит от одного или нескольких физических параметров: равновесного или неравновесного электродного потенциала электрода, потенциала окисления или восстановления аналита, скорости массопереноса вещества к поверхности электрода, тока электролиза или количества электричества, пошедшего на него, электропроводности, ёмкости двойного электрического слоя и др. Параметр определяет название метода: потенциометрия, амперометрия, вольтамперометрия, кулонометрия, кондуктометрия. Величина параметра, или аналитического сигнала, возникающего на электроде, зависит от количества (концентрации) или качества (природы) определяемого компонента (аналита) и измеряется соответствующим электронным прибором. Электрод называют также сенсором, детектором, зондом или датчиком. Особенность электрохимических методов анализа в том, что в анализируемую систему, состоящую из электродов и раствора, который содержится в небольшой ячейке, химические реагенты, как правило, не вводятся, а используются процессы, связанные с переносом электрического заряда на границе электрод/раствор.

В зарубежной литературе электрохимические методы анализа часто объединяют общим термином «электроанализ». Области практического применения этой группы методов сформировались в основном во 2-й половине 20 в., хотя некоторые из них, например электрогравиметрия и потенциометрия (потенциометрическое титрование), известны значительно раньше. Ранее под электроанализом понимали только электрогравиметрический метод. Название «электроанализ» сохранилось, но оно относится уже ко всей совокупности методов электрохимического анализа.

К концу 20 в. электрохимический анализ вышел за пределы своего классического содержания и превратился в междисциплинарную область знаний. Исторически сложилось так, что методология электрохимического анализа развивалась главным образом на основе изучения объектов неорганической природы. Сейчас электрохимические методы анализа используются для решения проблем экологии, анализа биологических и медицинских объектов, в которых органическое вещество как аналит встречается всё чаще.

Электрохимические методы анализа рассматривают как область науки, находящуюся на стыке аналитической химии и электрохимии. Основные направления совершенствования современных электрохимических методов анализа связаны с конструированием и усовершенствованием электродов-сенсоров за счёт использования новых материалов или способов модифицирования их поверхности, направленных на повышение аналитических и операционных характеристик сенсоров. Используются наноматериалы и нанотехнологии их нанесения. Объёмы ячеек варьируют в диапазоне от нескольких миллилитров до долей микролитра (например, объём живой клетки). Для повышения чувствительности определения используют принципы предварительного накопления аналита на поверхности сенсора. Пределы определения зависят от метода: от долей микромоля (потенциометрия или ионометрия) до пикомолей (различные варианты вольтамперометрии). Для повышения селективности отклика сенсора его поверхность модифицируют, используя принципы биомиметики и соответствующие материалы (ферменты, фрагменты ДНК, антитела и т. д.). Такие электроды называют биосенсорами.

Поскольку на практике в замкнутой цепи электрический ток, переносимый ионами или электронами, должен протекать непрерывно, каждая такая цепь должна включать по меньшей мере 2 электрода – 2 соединения или 2 соединительные области, в которых меняется тип проводимости. Эти 2 области обязательно должны быть гетерогенными, поскольку в системе должна присутствовать межфазная область. Если сопротивление цепи велико, то используют трёхэлектродную ячейку: 2 противоэлектрода (катод и анод) и 1 электрод сравнения. Получают распространение сенсоры, изготовленные на принципах трафаретной печати, – т. н. тонкоплёночные. Объёмы растворов с аналитом составляют доли микролитра, что важно для целей медицинской диагностики.

Электрохимические методы анализа используются также для детектирования веществ в потоках жидкостей (различные детекторы) и при определении форм существования химических элементов в природе – вещественный химический анализ.