Una vez que se ha hecho la toma de muestras, se tienen una serie de productos destinados a los diversos tipos de métodos analíticos para la investigación del tóxico o causas que han producido la intoxicación. Una parte se dedica a las técnicas bacteriológicas, otras a las histológicas, micrográficas o químicas. Por lo tanto, hay que hacer un reparto de la muestra para dedicarlo a cada técnica. 

Antes de proceder al análisis definitivo, conviene realizar unos ensayos preliminares que nos orienten en algunos aspectos, y que sirvan para un mejor conocimiento del producto o de la posibilidad de la presencia de un tóxico determinado. En estos ensayos preliminares se observan los caracteres organolépticos de la muestra, se determina su peso o su volumen dependiendo del material que se trate, su comportamiento frente a papeles reactivos, micrografía, etc. 

Dada la complejidad de las muestras que se suelen presentar en el análisis toxicológico, hay que recurrir a las técnicas más variadas para poder llegar a un resultado satisfactorio. Dentro de los ensayos preliminares, uno de los que en un momento determinado pueden dar una orientación precisa es el micrográfico. 

Se puede averiguar si un producto problema está constituido por productos químicos, naturales (vegetales o animales). Se estudia la forma de los cristales para identificarlos; se observan los constituyentes vegetales: féculas, tejidos, semillas, esporas, restos de hongos, etc.

En lo que respecta a componentes animales, el microscopio es un auxiliar muy valioso en el estudio histológico, investigación de parásitos, identificación de manchas de sangre, de esperma, etc.

También el microscopio es un eficaz colaborador del análisis químico para la identificación de sustancias de propiedades y reacciones muy parecidas, pero que, sin embargo, sus derivados tienen diversos sistemas de cristalización perfectamente diferenciables por microscopía, siempre y cuando el producto en estudio, esté al 100% de pureza, es decir, sin agentes contaminantes o adulterantes.

La experimentación fisiológica es de gran importancia en la Toxicología; puede orientarse para valorar la toxicidad, o para la identificación de los tóxicos como complemento de las reacciones químicas, cuando éstas no son lo suficientemente sensibles, o cuando se desea conocer los efectos producidos por el tóxico sobre el organismo. Por ello, los ensayos fisiológicos aplicados al análisis toxicológico pueden ser de dos órdenes: ensayos generales de toxicidad, y pruebas de caracterización basados en reacciones fisiológicas específicas del tóxico considerado. 

Al hablar de experimentación fisiológica solemos referimos a ensayos realizados sobre organismos animales, aunque también se utilizan vegetales, como es el caso del hongo Penicillium brevicaule, que sirve para la investigación del arsénico.