Analisis fitokimia melibatkan ekstraksi sistematis, pemisahan, dan karakterisasi senyawa bioaktif dari bahan tanaman. Metabolit sekunder tanaman meliputi alkaloid, flavonoid, terpenoid, asam fenolik, saponin, dan tanin, banyak di antaranya memiliki aplikasi farmasi, nutrisi, dan industri.
Ekstraksi adalah langkah pertama yang kritis. Maserasi melibatkan perendaman bahan tanaman yang dihaluskan dalam pelarut pada suhu kamar dengan pengadukan berkala. Perkolasi menggunakan aliran pelarut yang kontinu melalui bahan tanaman. Ekstraksi Soxhlet mensirkulasikan pelarut panas melalui sampel untuk ekstraksi menyeluruh. Ekstraksi berbantuan ultrasonik menggunakan kavitasi untuk memecah dinding sel dan meningkatkan transfer massa. Ekstraksi fluida superkritis menggunakan CO2 memberikan ekstraksi selektif dan bebas pelarut untuk senyawa non-polar.
Pemilihan pelarut mengikuti prinsip like-dissolves-like. Heksana dan diklorometana mengekstrak senyawa non-polar seperti lilin dan minyak atsiri. Etanol dan metanol mengekstrak senyawa polaritas menengah termasuk flavonoid dan alkaloid. Air mengekstrak senyawa polar seperti tanin dan glikosida. Ekstraksi berurutan dengan pelarut dengan polaritas meningkat memfraksinasi ekstrak berdasarkan kelas senyawa.
Skrining fitokimia menggunakan reaksi warna kualitatif untuk mendeteksi kelas senyawa. Uji Dragendorff mendeteksi alkaloid. Uji Shinoda mendeteksi flavonoid. Uji Liebermann-Burchard mendeteksi terpenoid dan sterol. Uji feri klorida mendeteksi senyawa fenolik. Uji ini memberikan informasi awal tentang komposisi kimia.
Analisis kuantitatif menentukan konsentrasi fitokimia spesifik. Total kandungan fenolik diukur menggunakan metode Folin-Ciocalteu dengan ekuivalen asam galat. Total kandungan flavonoid menggunakan metode kolorimetri aluminium klorida. Kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC) dengan deteksi UV, dioda, atau spektrometri massa mengkuantifikasi senyawa individu. Kromatografi gas-spektrometri massa (GC-MS) digunakan untuk senyawa volatil.
Elusidasi struktur senyawa murni menggunakan spektroskopi resonansi magnetik inti (NMR), spektrometri massa, spektroskopi inframerah, dan kristalografi sinar-X. Dereplikasi menggunakan HPLC-MS dan pencarian basis data mengidentifikasi senyawa yang dikenal dan memfokuskan upaya pada struktur baru.