Kriminalistická chemie se zaměřuje na analýzu širokého spektra organických i anorganických látek. Do laboratoří putuje prakticky cokoliv, co technici zajistí na místě činu – od záhadných krystalů a neznámých tekutin až po stopy nalezené u podezřelých osob. Zatímco některé vzorky jsou na první pohled neškodné, jiné představují vážné nebezpečí. Úkolem expertů je tyto substance jednoznačně identifikovat a pomocí laboratorních metod určit jejich přesné složení.

V každodenní praxi se kriminalističtí chemici nejčastěji zabývají analýzou přírodních a syntetických drog, především konopí a metamfetaminu. Předmětem zkoumání jsou však i léčiva zneužívaná k výrobě omamných látek, zakázaná anabolika nebo výbušniny.