Нефелометрия основана на измерении интенсивности света, рассеянного суспензией частиц, находящихся в кювете. При пропускании света через кювету часть его поглощается, часть отражается и значительная часть рассеивается во всех направлениях. Нефелометрическое определение состоит в сравнении светорассеяния анализируемой суспензии с аналогичным показателем стандартного раствора. Интенсивность рассеянного света связана с размерами и количеством частиц или количеством вещества, находящегося в частицах. С помощью нефелометрии измеряют концентрацию веществ, нерастворимых в воде, но образующих стойкие суспензии.
Турбидиметрия основана на измерении количества света, поглощаемого неокрашенными суспензиями. При турбидиметрических определениях поглощение света суспензией измеряют подобно тому, как это делают в случае колориметрирования окрашенных растворов.
Рефрактометрический метод анализа основан на измерении зависимости коэффициента преломления от качественного и количественного состава исследуемой системы. Преломлением или рефракцией называется изменение прямолинейного распространения света при переходе из одной прозрачной среды в другую.
Согласно закону преломления для сред, оптически однородных, отношение синусов угла падения и преломления – величина постоянная и называется показателем или коэффициентом преломления. Коэффициент преломления определяется природой вещества, его химическим строением и зависит от длины волны, температуры, плотности, концентрации.
Показатель преломления чаще измеряют при длине волны 589,3 нм (желтая линия D в спектре натрия) и обозначают n20D. Величину показателя преломления измеряют приборами рефрактометрами. Измерив показатель преломления и плотность чистого растворителя, раствора и растворенного вещества, рассчитывают состав раствора.
Поляриметрический метод анализа основан на измерении угла вращения плоскости поляризации луча света, прошедшего через оптически активную среду. Некоторые вещества в растворе способны вращать плоскость поляризации поляризованного света и называются оптически активными. Величина угла вращения плоскости поляризации прямо пропорциональна концентрации оптически активного вещества в растворе. Эту зависимость используют для количественного анализа. Для измерения оптической активности используют приборы поляриметры.