由于PFOS的疏水疏油性，其在生物体内分布完全不同于多d氯联苯、有机氯农药、二英等其他持久性有机污染物。PFOS被生物摄取后，一般不在脂肪组织中产生积蓄，大部分与血浆蛋白结合存在于血液中，其余则蓄积在动物的肝脏组织和肌肉组织中。
目前实验室主要应用的检测技术有：高 效液相色谱-电喷雾串联质谱法、高 效液相色谱-质谱联用、高 效液相色谱/四级杆/飞行时间串连质谱法、气质联用等。
1.高 效液相色谱-电喷雾-串联质谱
此法目前应用*广泛，可以定量检测环境基质、生物组织、化学品以及纺织品中的全氟烷基基质。其主要特点是：能提供详细的结构信息，分析模式多，背景干扰小，选择性和灵敏度高;前处理过程简单，能检测低浓度的有害物质残留。但该检测方法也存在不足，同流出的基体组分可以抑制或增强离子化，影响准确性，且仪器昂贵，成本高，不利于大规模普及。
2.高 效液相色谱质谱联用
这种方法具有较高灵敏度，可用于不同的测试情况：ESI、APCI、离子肼、APPI等。但是该方法的选择性差，全氟类基质的组成和结构较复杂，受较多方面的干扰，应用该技术的关键在于样品的预处理技术需要优化。从目前报道的文献来看，此种方法在检测水中PFOS类相关物质时，结果和准确度都很好，但对于复杂基质如生物组织，**度和回收率则不高，其适用范围还值得进一步研究。
3.高 效液相色谱/四级杆/飞行时间串联质谱
这种方法的分辨率和准确度很高，共流出物和基质的干扰小，可消除基本杂质干扰造成的假阳性结果，在分析复杂环境样品及各类全氟化合物更为准确。但是它的灵敏度低，线性范围小，不利于检测的操作，有待进一步发展。
4.气质联用
这种方法主要适用于在溶剂中难以质子化或去质子化的全氟化合物。这类物质不适合直接用电喷雾电离源和液相分析，可用电子轰击或化学电离源分析，因为GC/MS的电离源一般是电子轰击或化学电离源。
不足之处是样品预处理过程较繁琐，PFOS自身是非挥发性，用气相分析必须要进行衍生，使其成为PFOS的甲基酯才能检测，衍生化过程中会产生有毒物质，因而这种方法在很大程度上受到局限。
5.其他检测方法
除了以上几种主要检测方法，相关检测技术还有高 效液相色谱/光离子源质谱联用技术。这是一种新兴的检测技术。其主要原理是在电离室内通过光离子源激发使待测组分的分子吸收其产生紫外光能量，产生电离后再进入质谱检测。
此外，还有液相色谱/荧光检测器、液相色谱/电导检测器、离子排阻色谱、气相色谱/微波等离子检测器、气相色谱/电子俘获检测器等方法，这些方法由于各自的局限性在目前没有得到广泛的应用，但值得做进一步研究。