粘土矿物分析是对粒径小于0.01毫米（粘土）的碎屑矿物进行定性和定量分析的方法。该种分析方法包括有：染色分析、X射线晶体结构分析、X射线衍射分析、差热分析、光谱分析、激光显微光谱分析、电子显微镜分析、电子探针X射线显微分析等。主要研究粘土中的矿物组成、结构和成因，阐明物质的来源及其形成环境等。