Koncentraci stopových prvků měříme obvykle v krevní plazmě či séru, plné krvi nebo po předchozí mineralizaci ve tkáních. Plazmatické hladiny nemusí odrážet zásoby prvku v těle.

Jediným rutinně prováděným stanovením je měření koncentrace železa v plazmě. Obvyklé je spektrofotometrické stanovení – železo, uvolněné z vazby na transferin v kyselém prostředí a zredukované vhodným činidlem na Fe(II), poskytuje s ferozinem barevný komplex.

Koncentrace většiny stopových prvků jsou velmi nízké, proto je nutné použít velmi citlivé analytické postupy, v případě kovových prvků je to nejčastěji atomová absorpční spektrometrie (AAS). Výsledek se obvykle vyjadřuje v μmol/l, v případě stanovení pro účely pracovní toxikologie jsou běžné hodnoty v μg/l. Tyto jednotky se převedou na μmol/l vydělením relativní atomovou hmotností stopového prvku.

Místo stanovení některých stopových prvků měříme přímo koncentraci látek, které je obsahují: v případě kobaltu je to vitamin B₁₂, v případě jodu hormony štítné žlázy apod.

Při stanovení stopových prvků je nesmírně důležitá preanalytická příprava vzorku. Vzhledem k velmi nízké koncentraci je třeba zabránit jakékoliv kontaminaci vzorku při odběru, užívají se proto speciální odběrové zkumavky a jehly.