Analüütilise keemia karjäär hõlmab laia spektrit alates eratööst farmaatsiatööstuses kuni tööni keskkonnakvaliteedi järelevalvet teostavate valitsusasutuste heaks. Analüütilised keemikutööd hõlmavad materjalide katsetamist, et määrata nende keemiline koostis kontrollitud keskkonnas, et saada korratavaid ja kontrollitavaid tulemusi. Selle töö tegemiseks on tavaliselt vaja omada minimaalselt bakalaureusekraadi analüütilise keemia erialal ja paljudel inimestel on kõrgem kraad, et kvalifitseeruda erialaseks tööks.
Avalikus sektoris võivad analüütiliste keemikute töökohad hõlmata nii keskkonnaagentuuride kui ka tervise- ja ohutusagentuuride tööd. Keemikud kontrollivad õhu-, pinnase-, vee- ja muude materjalide proove saastemärkide suhtes ning võivad anda poliitilisi soovitusi, et aidata asutustel keskkonna tervist kaitsta. Samuti võivad nad testida toite, ravimeid ja muid tooteid saastumise tunnuste suhtes. Analüütiline keemik võib ohutusprobleemide lahendamiseks soovitada toote tagasivõtmist või koostise muutmist.
Analüütilised keemikud võivad teostada ka valitsusasutuste kohtuekspertiisi hindamist. Õiguskaitseasutustel on kuriteopaigalt leitud materjalide testimiseks saadaval analüütilised keemikud. Keemik saab määrata nende keemilise koostise ja päritolu. See teave võib olla abiks kahtlustatava tuvastamisel või kohtuasja väljatöötamisel, et keegi kohtu ette tuua.
Võimalus on ka erasektoris töötamine. Paljud ettevõtted vajavad oma teadus- ja arendusosakondades keemikuid. Analüütilise keemiku töö võib hõlmata uute keemiliste ühendite väljatöötamist, ühendite testimist nende kohta lisateabe saamiseks ja olemasolevate toodete täiustamist. Mõned keemikud keskenduvad uute seadmete loomisele analüütilises keemias kasutamiseks, samas kui teised on huvitatud selliste ülesannete täitmisest nagu farmaatsiatoodete kontroll või toiduainete paremate stabilisaatorite väljatöötamine.
Teisi analüütiliste keemikute töökohti võib leida õppeasutustest, mis vajavad oma õpilastele hariduse ja koolituse pakkumiseks keemikuid. Keemikud võivad töötada kolledžites ja ülikoolides, kus nad võivad ka uurimistööd teha. Nad võivad töötada ka kaubandus- ja tehnikakoolides, et valmistada tehnikud ette tööks laboritingimustes. Mittetulundusühingutel on ka analüütilise keemiku töökohti; Näiteks võivad keskkonnarühmad säilitada laboreid sõltumatute katsete läbiviimiseks.
Õpilased, kes tunnevad huvi analüütilise keemia karjääri vastu, võivad soovida mõelda konkreetsele keskendumisvaldkonnale. See võib aidata neil otsustada, kuhu kooli minna. Samuti võib see määrata, kui palju haridust on tööks vaja. Valitsuslaboris töötav keemik võib vajada näiteks magistrikraadi, samas kui farmaatsiateadlasel võib olla oma CV-s doktorikraad ja järeldoktoritöö.