保护层分析首次出现在20世纪80年代末，美国化学品制造商协会出版了《责任关怀——过程安全管理实施准则》，建议将“足够的保护层”作为有效的过程安全管理系统的一个组成部分。2003年，国际电工委员会（IEC）发布《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》（IEC 61511-1-2016），将保护层分析作为确定安全仪表系统完整性水平的主要方法之一。

保护层分析是一种半定量的风险评估技术，通常使用初始事件频率、后果严重程度和独立保护层失效频率的数量级大小来近似表征场景的风险。

保护层分析耗费的时间比定量分析少，能集中研究后果严重或高频率事件，善于识别、揭示事故场景的始发事件及深层次原因，集中定性和定量分析的优点，易于理解，便于操作，客观性强，用于较复杂事故场景效果甚佳。所以在工业实践中一般在定性的危害分析，检查表完成之后，对得到结果中复杂、危险以及提出了安全仪表系统要求的部分进行保护层分析，如果结果仍不足以支持最终的决策，则会进一步考虑如定量风险分析等定量分析方法。

保护层是一类安全保护措施，能有效阻止始发事件演变为事故的设备、系统或者动作。兼具独立性、有效性和可审计性的保护层称为独立保护层，它既独立于始发事件，也独立于其他独立保护层。正确识别和选取独立保护层是完成保护层分析的重点内容之一。化工装置的独立保护层呈“洋葱”形分布，从内到外设计为：过程设计、基本过程控制系统、警报与人员干预、安全仪表系统、物理防护、释放后物理防护、工厂紧急响应以及社区应急响应等。