1．把試樣在能量的作用下蒸發、原子化(轉變成氣態原子)，并使氣態原子的外層電子激發至高能態。當從較高的能級躍遷到較低的能級時，原子將釋放出多余的能量而發射出特征譜線。這一過程稱為蒸發、原子化和激發，需借助于激發光源來實現。
2．把原子所產生的輻射進行色散分光，按波長順序記錄在感光板上，就可呈現出有規則的光譜線條，即光譜圖。系借助于攝譜儀器的分光和檢測裝置來實現。
3．根據所得光譜圖進行定性鑒定或定量分析。由于不同元素的原子結構不同，當被激發后發射光譜線的波長不盡相同，即每種元素都有其特征的波長，故根據這些元素的特征光譜就可以準確無誤的鑒別元素的存在(定性分析)，而這些光譜線的強度與試樣中該元素的含量有關，因此還可利用這些譜線的強度來測定元素的含量(定量分析)。