Trong hóa học phân tích, công tác chuẩn bị mẫu (sample preparation) liên quan đến các cách thức xử lý mẫu trước khi phân tích. Đây là một bước rất quan trọng trong hầu hết các kỹ thuật phân tích vì các kỹ thuật này thường không đáp ứng với chất cần được phân tích ở trạng thái hiện tại của nó, hoặc kết quả bị sai lệch do các yếu tố gây nhiễu.
Chuẩn bị mẫu có thể bao gồm hòa tan, chiết xuất, phản ứng với một số loại hóa chất, nghiền thành bột, xử lý với chất tạo chelat (ví dụ EDTA), che, lọc, pha loãng, lấy mẫu phụ hoặc nhiều kỹ thuật khác. Xử lý được thực hiện để chuẩn bị mẫu thành dạng sẵn sàng để phân tích bằng thiết bị phân tích được chỉ định. Chuẩn bị mẫu có thể bao gồm: nghiền và hòa tan, phân hủy hóa học bằng axit hoặc kiềm, chiết mẫu, làm sạch mẫu và cô đặc mẫu trước.