校准将仪器的原始信号转换为有意义的浓度值。基本原理是，在定义的范围内，响应“y”与浓度“x”成正比：“y = m x + b”。通过测量已知浓度的标准溶液并对数据拟合数学模型来建立校准函数。如果没有适当的校准，即使是最先进的仪器也会产生有限价值的数据。

外标校准是最简单且使用最广泛的方法。在与样品尽可能匹配的基质中制备含有已知浓度分析物的一系列标准品。仪器响应根据浓度绘制，所得回归方程用于根据测量的响应计算未知浓度。该方法假设标准品和样品在仪器中表现相同，这需要仔细的矩阵匹配。

内标法补偿仪器漂移、进样量变化和基质效应。将已知量的化合物（内标）（化学性质与分析物相似但不存在于样品中）添加到每个标准品和样品中。分析物响应与内标响应的比率用于校准。这个比率有效地消除了对两个物种产生同等影响的系统误差。内部标准化是色谱法和 ICP-MS 的标准做法。

当基质效应严重且无法在校准标准中复制时，采用标准添加。将已知量的分析物直接添加到样品本身的等分试样中。根据添加的浓度绘制仪器响应，回归线的 x 截距给出原始分析物浓度（负值）。标准添加本质上解释了基质效应，因为所有测量都是在同一样品基质中进行的。其主要缺点是增加了样品处理时间。

线性动态范围是响应-浓度关系在可接受的公差内保持线性的浓度区间。在此范围之外工作可能会因饱和（高浓度）或较差的信噪比（低浓度）而导致结果出现偏差。多点校准（5-8 个标准）优于单点校准，因为它允许通过相关系数和残差图评估线性度。 当方差在整个浓度范围内不恒定（异方差）时，建议使用加权回归（“1/x”或“1/x²”）。必须通过独立的质量控制标准、空白测量以及穿插样品分析的持续校准检查来定期验证校准。