有機元素分析可以追溯到100年前，早在1831年J. von李比希就建立了碳、氫的燃燒方法，將樣品在氧氣中加熱燃燒，并通過填充氧化銅的高溫柱管，使碳、氫分別全部轉化為二氧化碳和氣態水，然后分別以氫氧化鉀溶液和氯化鈣吸收，由各吸收管增加的重量分別計算碳、氫含量，這是有機元素定量分析工作的開始。
1904年，奧地利著名的分析化學家普雷格爾在研究膽酸時發現，從膽汁中只能獲得少量膽酸，這促使他研究有機物的微量分析技術。他利用自己和W.H.庫爾曼共同設計的可以稱量到微克級的微量天平和其他微量分析技術，只用1~3毫克試樣就可以比較迅速和準確的定量分析。1912年他又建立了一整套有機物中碳、氫、氮、鹵素、硫、羰基等的微量分析方法。后來普雷格爾因發明有機物的微量分析法，而獲1923年諾貝爾化學獎。從而開創了微量有機元素分析的經典方法。
有機元素分析一般基于利用高溫燃燒法測定原理來分析樣品中常規有機元素含量。有機物中常見的元素有碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等。在高溫有氧條件下，有機物均可發生燃燒，燃燒后其中的有機元素分別轉化為相應穩定形態，如CO2、H2O、N2、SO2等。通過測定樣品*燃燒后生成氣態產物的多少，并進行換算即可求得試樣中各元素的含量。
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