As análises no Lean Six Sigma podem ser feitas durante as cinco Fases do DMAIC. Normalmente são análises de técnicas exploratórias de dados, análise de relações entre variáveis, testes de comparações e análises de fontes de variação. Cada grande grupo deste possui dezenas de ferramentas que devem ser devidamente entendidas para obtenção dos objetivos propostos nas etapas do Projeto.