Die Erfassung eines Alkohol- Drogen- oder Arzneimittelmissbrauchs ist in verschiedenen Kontexten notwendig, dies beispielsweise im beruflichen Umfeld (Einstellungsuntersuchung etc.), zum Kinderschutz oder im Führerscheinrecht. Mit Hilfe forensisch-toxikologischer Untersuchungen können verschiedenste Substanzen und Abbauprodukte nachgewiesen werden. Die angewandten Analyseverfahren müssen für die Fragestellung geeignet sein. Die in medizinischen Laboratorien typischerweise verfügbaren immunchemischen Methoden ergeben zwar schnell und kostengünstig Ergebnisse, für forensische Zwecke sind sie jedoch nicht ausreichend.
Die Empfindlichkeit für länger zurückliegende Konsumzeiträume reicht nicht aus, es besteht die Gefahr von falsch positiven Befunden aufgrund von Kreuzreaktivitäten und relevante Substanzen werden mitunter mangels Verfügbarkeit von Test-Kits nicht erfasst. So verläuft beispielsweise der immunchemische Test auf Opiate negativ, wenn die zu testende Person das Opioid Fentanyl aufgenommen hat. Bei chromatographisch-massenspektrometrischen Verfahren, die als beweissicher gelten, stellen sich derartige Probleme nicht. Derartige toxikologische Analysen werden allerdings nur von sehr wenigen Speziallaboratorien angeboten.
Je nach konkreter Fragestellung können ungerichtete oder gerichtete toxikologische Suchanalysen durchgeführt werden. Bei ungerichteten Suchanalysen wird mit Hilfe großer Substanzdatenbanken möglichst umfassend gesucht, wobei dann in der Regel keine sehr hohen Empfindlichkeiten erreicht werden. Bei gerichteten Suchanalysen wird dagegen gezielt auf eine begrenzte Anzahl von Substanzen getestet, dies aber hochempfindlich. Zur Analyse können verschiedenste Materialien eingesetzt werden (Urin, Blut, Speichel, Haare usw.), die jeweils unterschiedliche Rückschlüsse erlauben.
Ein wichtiges Kriterium bei forensischen Untersuchungen ist die Authentizität des Probenmaterials. Dieses muss unter forensisch gesicherten Bedingungen (zum Beispiel Sichtkontrolle bei Urinabgabe) gewonnen werden, da ansonsten Manipulationen leicht möglich sind. Bestandteil einer forensischen Probennahme muss auch immer die Sicherstellung und Dokumentation der Identität des Probengebers sein.
Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die differenzierte Interpretation der Befunde, was eine besondere forensisch-toxikologische Expertise erfordert. Hierzu sind Kenntnisse der Pharmakokinetik der nachgewiesenen Substanzen als auch der Besonderheiten der gewählten Untersuchungsmatrices notwendig. So ist das Nachweisfenster bei einer Haaranalyse – in Abhängigkeit von der Haarlänge – in der Regel am größten und im Blut am geringsten. Andererseits ist der positive Nachweis einer Substanz in den Haaren nur beweisend für den Kontakt mit einer Substanz, aber nicht für den Konsum (Ingestion) der Substanz.
Letzteres lässt sich dagegen durch eine Blut- oder Urinanalyse beweisen. Die Empfindlichkeit der technisch zur Verfügung stehenden Untersuchungsmethoden ist in der jüngeren Vergangenheit immer größer geworden, was bei der Befundinterpretation berücksichtigt werden muss. Konzentrationen, die vor wenigen Jahren bei Routineanalysen nicht erfasst worden sind, erscheinen heute sichtbar. Diese geringen Konzentrationen bedürfen einer besonderen Interpretation, da neben einem länger zurückliegenden, aktiven Rauschmittelkonsum weitere Aufnahme-Szenarien, beispielsweise die unwissentliche Aufnahme über kontaminiertes Essgeschirr Dritter oder ähnliches, in Betracht kommen können. Eine verlässliche Befundinterpretation kann daher nur von einem erfahrenen Toxikologen oder medizinischen Experten durchgeführt werden.