U ovome radu su opisane mogućnosti primjene metoda eksperimentalnog dizajna i optimizacije u analitičkim postupcima. Eksperimentalni dizajn i optimizacija u praksi se koriste kako bi se osigurala bolja učinkovitost i razne uštede pri provedbi istraživanja. Ključan korak predstavlja odabir faktora koji značajno utječu na proces, a njihov broj ovisi o kompleksnosti sustava. Upravo kod kompleksnih analiza, kao što su razne analize sastavnica okoliša, eksperimentalni dizajn se pokazao kao izuzetno koristan alat jer kvalitetnim planiranjem samog uzorkovanja i daljnjih metoda obrade uzorka te mjerenja možemo osigurati znatno pouzdaniju analizu samog uzorka. U radu se želi naglasiti važnost postupka uzorkovanja koji predstavlja najkritičniji dio analitičkog sustava. Loše uzorkovanja tj. nereprezentativan uzorak unosi najveću pogrešku u analitički proces jer je pogreška uzorkovanja višestruko veća od mjerne pogreške, pa i ukupna pogreška ponajprije ovisi o načinu i planu uzorkovanja. Istraživanja su pokazala da je postupak uzorkovanja u nekim slučajevima odgovoran za više od 80% ukupnog standardnog odstupanja analitičkoga procesa. Definirana je i optimizacija kao postupak definiranja najpovoljnijih rješenja za dane početne uvjete iz skupa mogućih rješenja. Brojne metode optimizacije koriste se u gotovo svakom analitičkom procesu za dobivanje pouzdanijih podataka, uz manje utrošenog vremena, resursa i financijskih sredstava. Dan je primjer upotrebe eksperimentalnog dizajna i optimizacije iz prakse. Radi se o upotrebi empirijskog modeliranja interferencijskih utjecaja na određivanje kalija i natrija u vodi metodom plamene fotometrije. Iz navedenog primjera može se zaključiti da je upotrebom empirijskog modeliranja znatno poboljšana preciznost mjerenja što samo dodatno potvrđuje korisnost i učinkovitost metoda eksperimentalnog dizajna i optimizacije.