Przed rozpoczęciem identyfikacji substancji chemicznych, na które mogą być narażeni pracownicy zatrudnieni na danym stanowisku pracy należy zebrać informacje dotyczące:

rodzaju i przebiegu procesu technologicznego, stosowanych substancji lub preparatów chemicznych (przygotowanie listy substancji i preparatów chemicznych występujących na ocenianych stanowiskach pracy oraz na stanowiskach sąsiadujących), działania toksycznego oraz wartości najwyższych  dopuszczalnych stężeń (jeżeli ustanowiono) substancji chemicznych stosowanych w procesie pracy, chronometrażu pracy poszczególnych pracowników, liczby pracowników (w tym mężczyzn, kobiet, kobiet w ciąży i okresie karmienia, młodocianych), stosowanych środków ochrony  zbiorowej i indywidualnej, profilaktycznych środków  organizacyjnych, dotychczasowych wyników  pomiarów substancji szkodliwych w środowisku pracy.

Dane te można znaleźć w dokumentacjach technicznych procesu technologicznego i dokumentacjach dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy. Wywiady z pracownikami oraz obserwacja stanowisk pracy mogą być również źródłem tych informacji.

Szczególnie istotne dla prawidłowej identyfikacji zanieczyszczeń powietrza substancjami chemicznymi jest przygotowanie listy tych substancji występujących na ocenianych stanowiskach pracy oraz na stanowiskach sąsiadujących. Lista ta powinna zawierać wszystkie substancje, które mogą być przyczyną występowania szkodliwych efektów w organizmie pracownika. Należy ustalić jakie są stosowane w danym procesie produkty wyjściowe, ich zanieczyszczenia, produkty pośrednie i końcowe, korzystając z danych technologicznych oraz informacji od producentów.

W prostych procesach technologicznych, wykorzystujących kilka substratów, pomiędzy którymi nie zachodzą reakcje, można stosunkowo łatwo przewidzieć, jakie substancje będą obecne w powietrzu. W wielu jednak przypadkach wytypowanie czynników stwarzających zagrożenie dla zdrowia zatrudnionych osób nie jest łatwe, szczególnie, gdy mamy do czynienia ze skomplikowanymi procesami technologicznymi oraz gdy skład stosowanych surowców jest chroniony przez producentów. Należy wówczas przeprowadzić szczegółowe badania identyfikacyjne przy zastosowaniu odpowiednich technik analitycznych.

Problem identyfikacji śladowych ilości substancji chemicznych w wieloskładnikowych mieszaninach występujących w powietrzu na stanowiskach pracy został w dużym stopniu rozwiązany dzięki zastosowaniu technik chromatograficznych: chromatografii gazowej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej, chromatografii cienkowarstwowej, a przede wszystkim połączeniu chromatografii gazowej ze spektrometrią mas i spektrofotometrią w podczerwieni oraz magnetycznym rezonansem jądrowym. Metody te umożliwiają ustalenie składu wieloskładnikowych mieszanin związków chemicznych wydzielających się w skomplikowanych procesach chemicznych.

W przypadku stosowania do identyfikacji techniki chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas badane mieszaniny rozdzielane są na kolumnach kapilarnych na poszczególne składniki, które kolejno wprowadza się wraz z gazem nośnym do detektora - spektrometru mas. Identyfikację poszczególnych pików na uzyskiwanych chromatogramach przeprowadza się przez porównanie uzyskanych widm masowych z widmami substancji wzorcowych podanych w katalogach. Potwierdzenie identyczności uzyskuje się przez porównanie widma masowego i czasu retencji danej substancji z widmem i czasem retencji substancji wzorcowej.

Badania te wymagają stosowania skomplikowanej i kosztownej aparatury oraz dużego doświadczenia specjalistów z zakresu identyfikacji śladowych ilości substancji chemicznych i analizy chemicznych zanieczyszczeń powietrza. Z tego względu powinny one być zlecane wyspecjalizowanym laboratoriom badawczym.