火焰原子吸收光譜儀的原理是根據物質基態原子蒸汽對特征輻射吸收的作用來進行金屬元素分析。是由光源、原子化系統、分光系統和檢測系統構成。采用的火焰原子化法是利用氣體燃燒形成的火焰來進行原子化的，實際上就是一個噴霧燃燒器，由三部分組成，即噴霧器、霧化室和燃燒器，這三部分的作用分別是： 燃燒器：產生火焰并使試樣蒸發和原子化。
噴霧器:將試樣溶液轉為霧狀。
霧化室：內裝撞擊球和擾流器（去除大霧滴并使氣溶膠均勻）。
火焰原子吸收光譜儀主要包括光學系統、單色器系統、光度計、空氣壓縮泵、汽油汽化器，節流器和噴霧器系統等。
1、光學系統：由聚光反射鏡、透鏡組、濾光板、光柵、快門、校光器組成。
2、單色器系統：單色器的作用是用于含有各種波長的光源中挑選出能夠代表被測元素的某一波長的光線讓它通過，測量其強度，其余光線全被吸收或者不讓他們射到光電池上。
3、光度計：這個部分包括光電池(光電管或光電倍增管)，調節電阻，放大器及檢流計等，與一般光電比色計相似。利用棱鏡為分光系統的常用光電管乃至光電倍增管作為轉換元件。
4、分光系統有復雜的，也有很簡單的，復雜的分光系統利用玻璃甚至石英棱鏡與狹縫來選擇光線，和普通的光譜儀一樣。用這種單色器的火焰光度計除能測定K、Na、Ca以外，還能測定其他元素。
