Kemometria viittaa prosessiin, jossa analysoidaan datan tietoja, jotka perustuvat usein moniin muuttujiin. Sen avulla voidaan nähdä tietojen järjestysmalleja, mitata materiaalien kemiallisia ominaisuuksia ja käyttää matemaattisia malleja tietojen luokittelemiseen. Aineen valonspektrin analysoinnin tai happamuuden mittaamisen lisäksi kemometriaa käytetään usein tuotteiden laadun hallintaan ja lääkkeiden valmistukseen. Tilastot ja matematiikka käytetään tyypillisesti tällaisten tehtävien suorittamiseen. Menetelmät, kuten tutkiva tietojen analysointi, regressio ja luokittelu, auttavat usein ryhmittelemään suuria tietomääriä.
Eri kemikaalien spektriominaisuuksia, mukaan lukien niiden tunnistaminen valon ja värin avulla, analysoidaan usein kemometrian avulla. Myös muita mittauksia voidaan tehdä. Alan tieteellisiä periaatteita sovelletaan monissa tapauksissa spektrometreihin ja muihin laboratoriolaitteisiin. Tällaisia laitteita käyttävät tutkijat tarvitsevat yleensä vahvan algebran ja muun sovelletun matematiikan taustan.
Mitä kemometria yleensä lisää tieteellisiin prosesseihin, on tapa nopeuttaa suurten tietomäärien luokittelua. Eri tiedot voidaan yhdistää ja järjestää piilotetuista kuvioista. Erillisiä yksityiskohtia käytetään usein mallien ja jatkuvien suuntausten löytämiseen tietyssä prosessissa. Monimutkaiset tietojoukot voidaan ryhmitellä matemaattisesti käyttämällä sellaisia käsitteitä kuin pääkomponenttien analyysi ja hierarkkinen klusterianalyysi.
Tiedot voidaan ryhmitellä näitä menetelmiä käyttäen, ja usein myös muuttujat, jotka johtavat erilaisiin tuloksiin, määritetään. Tutkijat voivat myös keskittyä tiettyihin ominaisuuksiin, jotka voivat olla yhteisiä useille tietojoukoille. Tunnettujen mittausten tuloksia voidaan verrata erilaisiin tietoihin käyttämällä regressioanalyysiä. Kemiantekniikassa menetelmiä, joita kutsutaan osittaisiksi pienimmän neliösumman ja pääkomponenttien regressioiksi, käytetään joskus tietojen selkeämpien mittausten tekemiseksi. Niitä käytetään usein prosessinhallintaan ja tuotannon seuraamiseen eri toimialoilla.
Näitä kolmea kemometriikan luokittelumenetelmää käytetään tyypillisesti ennustamaan, mihin ryhmään näyte kuuluu. Samankaltaisten näytteiden tietoja voidaan käyttää ryhmittelypäätösten ja ennusteiden tekemiseen. Kemometriaa käytetään usein spektroskooppien kalibrointiin, prosessien mallintamiseen seurantajärjestelmiä ja vikojen havaitsemista varten sekä tieteellisten välineiden suunnitteluun. Tietojen keräämistä yksinkertaistetaan tyypillisesti ajan säästämiseksi välttäen tarvetta käydä suuria määriä tietoja manuaalisesti. Muunnelmia sovelletaan usein muihin tieteenaloihin sekä tekniikkaan ja liiketoimintaan.