便攜式直讀光譜儀其原理是待測物在電火花或電弧的激發下直接由固態汽化，稱為原子蒸氣，在電弧火花的原子內部發生一系列反應。每個元素發出特征波長，這些波長被光分開，然后通過被檢測的光敏元件，進行模數轉換，光信號變成電信號。最后通過一系列的計算機計算，得到元素的百分含量，這個過程就是直讀光譜儀的原理，打印出最終的結果。
直讀光譜儀用于定量檢測金屬材料的化學成分。目的是對被測材料有直接的了解，從而判斷被測材料是否合格。它們各有優缺點：
1、爐內取的樣品只要將表面氧化皮打磨掉，固體樣品就可以在樣品臺上被激發，省去對樣品鉆孔進行化學分析的麻煩。對于鋁、銅、鋅等有色金屬樣品，可用小車床去除表面氧化皮。
2、從樣品激發到電腦上報元素分析內容僅需20-30秒，速度非常快，有利于縮短冶煉時間，降低成本。尤其是那些容易燃燒的元素，更容易控制后續的組件。
3、可同時分析樣品中所有待分析元素（幾種甚至十幾種）。對于牌號復雜的產品，需要分析的元素越多，經濟效益越好。
4、分析精度很高，產品的化學成分可以得到有效控制，可以達到國標規格，甚至合金成分可以控制在規格下限，從而節省消耗中間合金或鐵合金。
5、分析數據可以從電腦打印出來，也可以存儲在軟盤上作為性愛記錄。
