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由於多種分析技術進展的結合，食品分析當中一些比較特別的應用領域也取得了很大的發展。如食品中揮發性成分的分析，其對於食品的品質和認可度有著十分重要的影響。食品或飲料中揮發性成分的研究，需要分析方法和技術不僅能夠準確的評估它的組分，也能夠監控它的組分分布，以及檢測其中的痕量組分。
在過去的15-20年當中，由於新的方法的引入，分析策略發生了很大的變化，尤其是：(1)少溶劑樣品製備技術;(2)快速GC及相關技術;(3)新的分析方法，如全二維GC;(4)新的操作策略，這些策略基於為其他領域所開發的方法，這些方法現在也用在食品分析上;(5)細緻的數據處理獲得更高水平的信息。因為手性方法可用於研究及表徵食品或飲料，通過將不同食品化合物的對映體進行分離，如：胺基酸、農藥、多酚等，所以手性分析法在食品分析中的應用有著重要的增長。另外一個例子是，通過感官感知的物理特性對食物口感進行究。為了研究食物的破裂，咬或咀嚼時發出的聲音、它的微觀結構、咀嚼和吞咽時的肌肉運動、可接受性等內容，這一領域的研究在過去十年中取得了巨大的進展，其研究手段是基於多學科的方法，包括化學、物理、生理學、心理學。
為了確保人體通過食物接觸的有害物質殘餘物在人體健康所能接受的範圍內，食品中有害物質的測定是必須的。因此，為了提高分析的回收率、降低檢出限、減少分析時間或基質效應，強有力的分析方法一直在不斷的發展當中。有趣的是，如今無論是開展研究還是監測項目，以及由此界定法規的檢測限和執法，方法驗證都是必須的。食品工業當中和食品分析相關的其他分析化學方法的應用包括：監控食品生產/操作鏈中的關鍵點，食品工業中加工過程的分析控制、快速在線篩選方法的開發、將研究方法轉化為常規實驗室可用的方法的驗證計劃等。
在過去幾年中，質譜技術在食品分析中的應用發展也是值得關注的。過去十年，質譜常常和其他分離技術，如LC、CE聯用，廣泛的用於食品化合物的直接定性和定量分析。由於無法滿足歐盟的最新標準，尤其是那些涉及鑑定分數要求的判斷標準，因此單四極杆質譜儀在篩選方面的應用受到了限制。因此，串聯質譜成了食品分析當中，用於鑑別分析物(主要是有害物質)，及對分析物進行定量分析的通用工具。如果注意避免離子抑制現象，串聯質譜的高選擇性將對簡化萃取過程很有幫助。目前，關於三重四極杆、離子阱以及飛行時間質量分析器和一維或二維分離技術聯用的應用，在食品分析科技文章中有大量的報導。此外，預計新型離子化技術的發展會比質量分析器技術的發展，為質譜在食品分析，包括新的組學應用中帶來更廣闊的空間。
蛋白質組學和代謝組學是強有力的分析平臺，可獲取食物組分更多的細節和更完整的信息，甚至超越了傳統的食品成分分析方法。對於食品生物化學組成的全面了解，將有助於研究人員了解代謝網絡，從而對重要的食品特徵如風味、顏色、質地、香味、營養價值等有更深入的認識。在這種情況下，代謝組學研究(通過GC/MS、LC−MS、CE−MS或NMR)擁有顯著增加作物學和食品學、食品原料質量和安全、食品貯存、保質期及後處理等價值的潛力。
在食品生產各個階段進行的食品安全和質量評估中，轉錄組學、蛋白質組學及代謝組學方法的分析能力也得到了體現。它們也是區分相似食品，檢測造假(摻假、產地造假、真實性等)食品、食源性致病菌、有毒物種、食物過敏原等的重要工具。例如，在食品安全的需求下，一些DNA微陣列晶片已經被開發用於檢測食源性致病菌、有毒微生物，及轉基因(GM)生物等。
在不同的階段，蛋白質組學和代謝組學也會發生改變，如作物生長階段，食品加工/製作(發酵，烤，煮等)、食品保存/存儲(冷凍、煙燻、乾燥等)等階段。組學方法已經被證明對於深入了解食品及食品相關的基質分子非常有用，包括轉基因食品。利用組學方法可得到轉基因食品的有用指紋信息(可用於轉基因食品的檢測、成分監測、溯源、無意改性研究、標記問題等)，相關方法已經推薦給歐洲食品安全局。
註：文章譯自美國分析化學雜誌。
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