Kalibrasi mengubah sinyal mentah instrumen menjadi nilai konsentrasi yang bermakna. Prinsip dasarnya adalah, dalam rentang yang ditentukan, respons y sebanding dengan konsentrasi x: y = m x + b. Fungsi kalibrasi ditetapkan dengan mengukur larutan standar dengan konsentrasi yang diketahui dan menyesuaikan model matematika dengan data. Tanpa kalibrasi yang tepat, instrumen tercanggih sekalipun menghasilkan data yang nilainya terbatas.
Kalibrasi standar eksternal adalah pendekatan yang paling sederhana dan paling banyak digunakan. Serangkaian standar yang mengandung analit pada konsentrasi yang diketahui disiapkan dalam matriks yang cocok dengan sampel semirip mungkin. Respons instrumen diplot terhadap konsentrasi, dan persamaan regresi yang dihasilkan digunakan untuk menghitung konsentrasi tak diketahui dari respons yang terukur. Metode ini mengasumsikan bahwa standar dan sampel berperilaku identik dalam instrumen, yang memerlukan pencocokan matriks yang cermat.
Metode standar internal mengompensasi hanyutan instrumen, variasi volume injeksi, dan efek matriks. Sejumlah senyawa yang diketahui (standar internal) — yang secara kimia mirip dengan analit tetapi tidak ada dalam sampel — ditambahkan ke setiap standar dan sampel. Rasio respons analit terhadap respons standar internal digunakan untuk kalibrasi. Rasio ini secara efektif membatalkan kesalahan sistematis yang memengaruhi kedua spesies secara setara. Standardisasi internal adalah praktik standar dalam kromatografi dan ICP-MS.
Adisi standar digunakan ketika efek matriks parah dan tidak dapat direplikasi dalam standar kalibrasi. Sejumlah analit yang diketahui ditambahkan langsung ke alikuot sampel itu sendiri. Respons instrumen diplot terhadap konsentrasi yang ditambahkan, dan intersep-x dari garis regresi memberikan konsentrasi analit asli (sebagai nilai negatif). Adisi standar secara inheren memperhitungkan efek matriks karena semua pengukuran dilakukan dalam matriks sampel yang sama. Kerugian utamanya adalah peningkatan waktu pemrosesan sampel.
Rentang dinamis linear adalah interval konsentrasi di mana hubungan respons-konsentrasi tetap linear dalam toleransi yang dapat diterima. Bekerja di luar rentang ini berisiko menghasilkan hasil bias dari saturasi (pada konsentrasi tinggi) atau rasio sinyal terhadap derau yang buruk (pada konsentrasi rendah). Kalibrasi multi-titik (5–8 standar) lebih disukai daripada kalibrasi titik tunggal karena memungkinkan penilaian linearitas melalui koefisien korelasi dan plot residual. Regresi tertimbang (1/x atau 1/x²) direkomendasikan ketika varians tidak konstan di seluruh rentang konsentrasi (heteroskedastisitas). Kalibrasi harus diverifikasi secara teratur melalui standar kontrol kualitas independen, pengukuran blanko, dan pemeriksaan kalibrasi berkelanjutan yang diselingi dengan analisis sampel.
