其過程是由霧化器將試樣噴入火焰，激發發光，經分光後由檢測器測量發射強度，後者與試樣中待測元素含量成正比。如：將食鹽置於原子吸收火焰分光光度計中時，火焰呈黃色，這是由於食鹽中的鈉原子外層電子吸收火焰的熱能，而躍遷到受激能級，再由受激能級恢複到正常狀態時，電子就要釋放能量。

這種能量的表征式發射出鈉原子所*波長的光譜線環色光譜。利用火焰的熱能是某元素的原子激發發光，並用儀器檢測其光譜能量的強弱，進而判斷物質中某元素含量的高低，這類儀器稱之為原子吸收火焰分光光度計。

如今較為先進的火焰光度計可同時進行多元素的同時分析檢測，內置空壓機一體化設計，並帶有軟件記錄。

原子吸收火焰分光光度計的結構

有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結構形式。其基本結構一般有四大部分組成，即光源（單色銳線輻射源）、試樣原子化器、單色儀和數據處理係統（包括光電轉換器及相應的檢測裝置）。

原子化器主要有兩大類，即火焰原子化器和電熱原子化器。火焰有多種火焰，目前普遍應用的是空氣—乙炔火焰。電熱原子化器普遍應用的是石墨爐原子化器，因而原子吸收火焰分光光度計，就有火焰原子吸收分光光度計和帶石墨爐的原子吸收分光光度計。前者原子化的溫度在2100℃～2400℃之間，後者在2900℃～3000℃之間。