Da einzelne ⁠PAK⁠ immer gemeinsam mit hunderten anderen Verbindungen vorliegen, werden nur einzelne Vertreter bestimmt, die jeweils für die Gesamtgruppe repräsentativ sein sollen. In der Praxis haben sich hier bestimmte Vertreter, oder auch Leitsubstanzen durchgesetzt, die gemeinsam gemessen werden. Am häufigsten wird die Summenbelastung von 16 ⁠PAK⁠ getestet, die erstmals in den 1980ern von der US-Umweltbehörde vorgeschlagen worden sind. Zusätzlich wird häufig Benzo[a]pyren bestimmt, das als besonders krebserregend gilt. Die chemische Analyse ist standardisiert. Einzelne PAK lassen sich nach Trennung aus komplexen Gemischen durch HPLC, Gas- oder Dünnschichtchromatographie mittels Fluoreszenz-, UV- oder Massenspektroskopie bis zu einer ⁠Nachweisgrenze⁠ von 2,5 bis 5,0 ng/L nachweisen und bestimmen. Wenn die PAK in einer festen Substanz (Matrix) gebunden sind, erfolgt vor der Messung eine Extraktion mit geeigneten Lösemitteln.