定性：二恶英类化学物质的定性可根据与标准物质保留时间比较，一种方法是在相同条件下，标准物质与待测物质分别进样比较保留时间；另一种方法是标准物质和待测物质共同进样，根据峰高的增加而定性。这种定性方法要求有标准物质，而目前二恶英类化学物质的数百种物质中仍有一些没有标准物质，但那些毒性较大的都已有标准物质，如四氯代二苯并二恶英的22种同分异构体都有标准物质，可依此检测出毒性最大的2，3，7，8-四氯代二苯并二恶英。另外依靠标准物质定性在标准物质的来源及价格方面也必须有所考虑，尤其是在国内。因此依靠质谱定性是使用越来越多的种方法，质谱的定性可根据总离子流色谱图、质量色谱图和碎片色谱图等。
定量：二恶英的定量采用TEQ定量法：由于目前只有部分标样，因此定量时一般采取测定最毒的17种化合物，以代表全部的二恶英，即首先测定各分量，再乘以相应毒性当量因子，最终以TEQ的量来表示。目前较多的是以同位素为内标来定量，以同位素为内标定量准确，可对分析各步进行评价和控制，进行质量控制。
色谱学方法是目前国际公认的检测二恶英类化学物质的标准方法，尤其是高效毛细管色谱加高分辨率质谱（以选择性离子方式），其优点在于可以分离该类物质的每种成分，并进行准确的定量。但色谱学方法需要有复杂的样品前处理过程，通常需数天；并且要求有精密的仪器、良好的实验环境和训练有素的操作人员；用于定性和定量用的标准品也是必须的，但目前有些标准品还不具备；一般用色谱学方法检测一个二恶英样品耗时数周至一个月，花费800~1000美元。因此要在基层单位开展二恶英类化学物质的色谱学检测是不可能的，我国只有武汉中科院水生生物研究所和中国科学院环境化学研究所进行了这方面的工作。色谱法检测二恶英类化学物质虽然可以精确定量，但检测某样品的二恶英类化学物质含量，必须换算成总毒当量。而毒性等价因子的值则依观察终点的选择不同，其值不同，不利于比较。并且色谱法仅能反映样本的二恶英类化学物质总量，而不能反映其生物效应。
