元素在熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態原子蒸汽，對空心陰極燈發射的特征輻射進行選擇性吸收。在一定濃度范圍內，其吸收強度與試液中被測元素的含量成正比。其定量關系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I為透射光強度；I0為發射光強度；T為透射比；L為光通過原子化器光程(長度)，每臺儀器的L值是固定的；C是被測樣品濃度；所以A=KC。
利用待測元素的共振輻射，通過其原子蒸汽，測定其吸光度的裝置稱為原子吸收分光光度計。它有單光束，雙光束，雙波道，多波道等結構形式。其基本結構包括光源，原子化器，光學系統和檢測系統。它主要用于痕量元素雜質的分析，具有靈敏度高及選擇性好兩大主要優點。廣泛應用于各種氣體，金屬有機化合物，金屬醇鹽中微量元素的分析。但是測定每種元素均需要相應的空心陰極燈，這對檢測工作帶來不便。