分析信號的獲取是定性和定量分析的基礎，對產生分析信號本質和機理的認識是實現分析結果準確度的保證，特別是對復雜體系中單一目標分析物的檢測尤為重要。環境和生命體系中物質間的相互作用非常復雜，而且往往是小分子和大分子、大分子和大分子之間的相互作用，利用傳統的小分子化學理論對復雜體系中分子間的相互作用機制和影響分析信號產生的因素進行解釋和辨析顯然是不充分的。
光譜/質譜分析化學必須對原有的理論進行補充、修正乃至發展新的理論和分析方法學，以適應不斷變化的分析對象和日益復雜的分析體系的要求，保證分析結果的科學性。