Evaluasi titik leleh penting untuk mengkontrol kemurnian minyak essensial, karena sebagian besar minyak essensial terdiri atas molekul yang meleleh dalam kisaran 0,5 oC atau ada pada keadaan dekomposisi. Disisi lain, penentuan titik beku diterapkan pada minyak essensial yang terdiri dari 1 molekul utama, seperti minyak cengkeh yang mengandung eugenol sebanyak 90% . Pada proses pembekuan, terjadi kristalisasi yang disertai dengan pelepasan panas, sehingga menyebabkan peningkatan suhu yang konstan dan disebut dengan congealing point. Metode eveluasi kemurnian dilakukan dengan penentuan rentang didih melalui presentase minyak yang disuling di bawah suhu tertentu.

Pengujian tambahan yang dikakukan pada minyak essensial adalah residu penguapan. Pada minyak jeruk, pengujian residu dapat menentukan nilai kemurnian, hal ini dikarenakan jumlah residu yang rendah dalam minyak dapat menunjukkan penambahan dari komponen volatil untuk minyak; peningkatan jumlah residu menyatakan kemungkinan adanya terpen dengan berat molekul yang besar, melalui penambahan senyawa tunggal (minyak essensial lainnya) atau minyak damar, minyak jeruk yang lebih murah, atau dengan menggunakan residu minyak jeruk langsung. Contohnya adalah penambahan minyak kapur untuk sophisticate minyak lemon. Pada minyak yang teroksidasi atau terpolimerisasi terdapat senyawa volatile yang kurang stabil, dalam hal ini pengujian yang mudah dilakukan dengan cara meneteskan minyak pada selembar kertas filter, jika kertas filter transparan dan berlangsung lebih dari 24 jam, minyak ini sangat mungkin mengalami degradasi. Selanjutnya residu dapat subjected to analisis asam dan saponifikasi, misalnya penambahan dari minyak rosin akan meningkatkan keasaman minyak, berbeda dengan minyak volatil yang lain yang ditandai oleh adanya asam kompleks. Nilai asam meupakan jumlah miligram kalium hidroksida yang diperlukan untuk menetralkan asam bebas yang terkandung dalam 1 gram minyak. Jumlah ini diawetkan dalam keadaan dimana minyak esensial secara hati-hati telah dikeringkan dan disimpan di tempat yang gelap dan kedap udara. Jumlah asam meningkat seiringan dengan proses penyimpanan minyak yang lama; oksidasi aldehid dan hidrolisis ester memicu peningkatan jumlah asam.

Metodologi klasik banyak diterapkan untuk mengetahui sifat kimia minyak essensial, seperti penentuan adanya halogenasi hidrokarbon dan logam berat. Penelitian sebelumnya digunakan untuk menentukan senyawa terhalogenasi, yang umumnya ditambahkan ke dalam minyak dengan tujuan pencampuran. Beberapa pengujian telah dikembangkan untuk mendeteksi halogen, dengan menggunakan metode Beilstein. Pertama-tama, tembaga dibersihkan dan dipanaskan dalam api bunsen burner untuk membentuk lapisan tembaga (II) oksida, kemudian dicelupkan ke dalam sampel yang akan di uji dan dipanaskan kembali pada api bunsen. Pengujian yang positif diindikasikan dengan nyala hijau yang dikarenakan oleh pembentukan tembaga halida. Alternatif metode untuk Beilstein adalah uji peleburan natrium, dimana minyak pertama akan dimeneralisasi, dan terdapat halogenasi hidrokarbon, serta terbentuk residu dari sodium halide yang larut dalam asam nitrat dan mengendap sebagai halida perak dengan penambahan sedikit larutan perak nitrat. Beberapa pengujian untuk mendeteksi kandungan logam berat dilakukan untuk memastikan bahwa tidak terdapat tembaga dan timah pada minyak. Salah satu metode yang dilakukan didasarkan pada ekstraksi minyak essensial dengan larutan asam klorida, yang diikuti dengan pembentukan

fasa aqueous dengan penambahan buffer thioacetamide. Reagen terakhir menunjukkan atau mengarah pada pembentukan ion sulfite yang digunakan untuk mendeteksi logam berat.

........................................

Penentuan ester yang berasal dari phthalic acid sangat menarik untuk evaluasi toksisitas minyak esensial. Ester umumnya terkandung dalam minyak esensial yang berasal dari monobasic acid, pertama saponifikasi dilakukan melalui penambahan larutan ethanolic potassium hydroxide sehingga akan terbentuk potassium phthalate sedangkan yang tidak larut dalam etanol akan menghasilkan endapan kristal.

Penggunaan informasi kualitatif tidak effisien untuk mengetahui karakteristik minyak essensial dengan tepat dan data kualitatif sangat pentng. Metode klasik secara umum difokuskan pada kelompok bahan kimia dan penilaian informasi kuantitatif melalui titrasi yang telah luas diaplikasikan, contohnya penentuan acidimetric dari safonifikasi terpen ester. Safonifikasi dapat dilakukan dengan panas, dan dalam keadaan saponified esters dengan mudah diinvestigasi , dalam dingin, setelah itu excess alkali dititrasi dengan menggunakan asam hidroklorik encer, kemudian jumlah ester dapat ddihitung. Tes selanjutnya adalah penentuan terpen alkohol oleh acetylating dengan acetic anhydride. Bagian dari acetic anhydride dikonsumsi oleh reaksi dan dapat diukur melalui titrasi acetic acid dengan sodium hidroksida, dan persentase dari alkohol dapat dihitung. Metode terakhir diaplikasikaan ketika konstituen alkohol dari minyak essensial tidak diketahui, minyakester number of t is saponified and the acetylated oil is calculated and digunakan untuk memperkirakan kondungal alkohol bebas.

Pengujian kandungan aldehid dan keton pada minyak atsiri dilakukan dengan metode bisulfid yang direkomendasikan untuk minyak essensial yang kaya akan senyawa aldehid, lemongrass, bitter almond, dan cassia, sedangkan tes netral sulfid lebih cocok untuk minyak yang kaya akan kandungan keton pada minyak, sebagai spearmint, jintan, minyak dill. Aldehid dan keton ditentukan melalui penambahan larutan hidroksilamin hidroklorida, dan dititrasi dengan menggunakan asam standar. Penentuan kandungan fenol, seperti egenol dalam minyak cengkeh atau thymol dan carvanol padaminyak thym, tes dilakukan dengan menambahkan kalium hidroksida, dan membentuk garam yang larut dalam air.

Analisis minyak atsiri banyak dilakukan dengan menggunakan kromatografi. Secara umum prinsip kromatografi didasarkan pada perbedaan kepolaran antara sampel dengan pelarut yang digunakan. Pada dasarnya, semua kromatografi menggunakan dua fase yaitu satu fase tetap (stationary) dan yang lain fase bergerak (mobile). Pemisahan-pemisahan tergantung pada gerakan relative dari dua fase ini. Cara-cara kromatografi dapat digolongkan sesuai dengan sifat-sifat fase tetap, yang dapat berupa zat padat atau zat cair. Kromatografi  kertas merupakan salah satu metode pemisahan berdasarkan distribusi suatu senyawa pada dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Pemisahan sederhana suatu campuran senyawa dapat dilakukan dengan kromatografi kertas, prosesnya dikenal sebagai analisis kapiler dimana lembaran kertas berfungsi sebagai pengganti kolom.  Kromatografi KLT atau TLC = Thin Layer Chromatography jenis ini mirip dengan kromatografi kertas. Bedanya kartas

digantikan lembaran kaca atau plastik yang dilapisi dengan lapisan tipis adsorben seperti alumina, silika gel. selulosa atau materi lainnya