Pour identifier des espèces chimiques, on peut utiliser ses propriétés physiques (densité, température de changement d'état, couleur, aspect) ou par la réalisation des tests chimiques.
Pour les mélanges, il est possible d'utiliser la méthode de la chromatographie sur couches minces.
Au cours d'une chromatographie, deux espèces se trouvant au même niveau sont probablement identiques.
Sur un chromatogramme, il est donc possible d'identifier des espèces présentes dans un mélange en comparant leurs déplacements avec ceux d'espèces chimiques de référence ou de vérifier la pureté d'un échantillon.