Радиохими́ческий ана́лиз — совокупность качественного и количественного методов определения радионуклидов в природных и искусственно полученных объектах. При проведении радиохимического анализа часто используют различные методы разделения и очистки, например соосаждение, хроматографию, экстракцию. Современный радиохимический анализ получил широкое практическое применение при решении многих аналитических вопросов, возникающих при производстве ядерного топлива, при открытии и изучении свойств новых радиоактивных элементов и изотопов в активационном анализе, в исследовании продуктов различных ядерных реакций. Радиохимический анализ используется для обнаружения на поверхности Земли радиоактивных продуктов ядерных взрывов, для изучения индуцированной космическим излучением радиоактивности метеоритов и поверхностных слоев Луны и в ряде других случаев.