Trabaja en la base de que los átomos de elementos metálicos y otros elementos particulares emiten luz a longitudes de onda características, cuando son excitados en una flama, chispa o arco. La luz excitada es directamente conducida a través de una rendija de entrada al espectrómetro. Esta luz penetra por la ranura a un difusor y es dispersada y reflejada. El espectrómetro es calibrado a una serie de muestras estándar conteniendo cantidades conocidas de los elementos de interés. Excitando esas muestras estándar, una curva analítica puede establecerse, la cual dará la relación entre la intensidad de luz y su concentración en el fluido.