La biosurveillance humaine a pour objectif d'évaluer l'exposition de la population aux substances chimiques organiques et inorganiques afin d'élaborer des valeurs de référence, de comparer les niveaux d'exposition de sous-populations, de mettre en évidence des tendances temporelles ou géographiques, ou encore d'évaluer l'impact de mesures de gestion. Pour cela, la mesure de ces marqueurs biologiques d'exposition (i.e. biomarqueurs) doit reposer sur des méthodologies harmonisées afin de minimiser les biais analytiques et de pouvoir comparer les résultats. Cela nécessite en particulier de déterminer la forme chimique sous laquelle le biomarqueur doit être analysé (composé parent ou métabolites) et de recourir à la méthode analytique la plus appropriée au biomarqueur sélectionné. Les résultats devront être normalisés pour minimiser les variations physiologiques intra et interindividuelles et ainsi permettre une meilleure interprétation et comparabilité. Dans cet article, nous abordons et discutons les questions relatives aux enjeux analytiques évoqués ci-dessus. Dans un premier temps, nous discutons comment la prise en compte de la toxicocinétique des substances considérées peut permettre de sélectionner, en fonction de la matrice biologique considérée, le biomarqueur (composé parent ou métabolites) le plus pertinent à analyser au regard des critères de fréquence de détection, concentration et spécificité, ou encore des profils d'excrétion urinaire cycliques. Nous abordons ensuite la question de la méthode analytique et discutons comment différents paramètres tels que la conservation de l'échantillon, le choix d'une méthode de déconjugaison, la préparation d'échantillon ou encore la filière analytique peuvent influencer les résultats d'analyse. Enfin nous discutons comment la prise en compte de paramètres physiologiques propres aux individus de la population d'étude, pour des matrices biologiques telles que le sang, l'urine et le cheveu, peut affecter de manière significative le calcul de la concentration du xénobiotique considéré.