古陶瓷的制作原料和烧制工艺决定了古陶瓷胎、釉和花料中的主量、次量和微量元素种类和含量，它们不仅反映了器物的年代特征而且传达出产地等信息，某些元素已作为古陶瓷的指纹元素而被人们接受，从而使元素分析在研究和鉴别文物年代、产地、真伪和制造工艺等方面具有重要作用。
古陶瓷中的元素种类和含量几乎不随年代变迁而变化，微量元素的相对含量从千分之几到百万分之几不等，赝品难以在所有元素种类和含量以及釉色等方面与真品一致，这是分析古陶瓷中的元素组成和含量，用于分辨古陶瓷的年代和产地的科学，是开展古陶瓷科学分析的依据。古代普遍采用手工操作，受生产水平的限制，一件瓷器的不同位置的元素含量是不均匀的，一个窑口相同时期烧制的瓷器中元素含量也存在个体差异；同时，不同个体之间的釉层厚度不一致，多色釉在不同厚度釉层中的化学组成是变化的，这些特点构成了古陶瓷中元素组成的多样性和复杂性，因此，用任何单一方法分析几件样品都不能准确阐明某一窑口和某一时期古瓷元素组成的产地和年代特征。只有用多种方法，系统地分析一个窑址出土的和各个历史时期的、并且产地和年代明确的古陶瓷样品，才能准确、完整地总结出某个窑古陶瓷元素组成的产地和年代特征。
适合古陶瓷有损分析的主要方法有仪器中子活化分析（INAA）、电感耦合等离子光谱和质谱（ICP-AES／MS）和波长色散X荧光（WDXRF）分析。适合无损分析的方法有同步辐射X射线荧光（SRXRF）、能量色散X荧光（EDXRF）和质子激发X荧光（PIXE）分析技术，这些多数属于核分析技术。有些方法可用于在大气中分析完整器物，测量位置可任意选择，器物大小不受限制，在确保实验参数和方法相同的条件下，能够得到重复的分析结果。核分析技术的研究结果不因仪器设备、分析地点、分析测试人员的改变而变化，在严格地分析质量控制条件下具有较好的重复性，因而在古文物研究和鉴定中已日益显示其不可替代的作用。