气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）是检测2,3-庚二酮纯度的首选工具。它能精确分离杂质，定量分析含量至ppm级。操作需标准柱子和载气。
核磁共振光谱仪（NMR）用于结构确认。1H-NMR谱图显示特征峰，如甲基信号在1.0-2.5 ppm，帮助验证2,3-庚二酮的分子完整性。
红外光谱仪（IR）作为快速筛查工具，识别羰基伸缩峰在1710 cm⁻¹。便携式IR设备适合现场初步检验。
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折光仪和密度计是辅助工具。2,3-庚二酮的折射率约1.410，密度0.92 g/cm³，偏差超过0.5%需进一步检查。
实验室应配备校准软件。