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的含量成正比。其定量關系可用郎伯-比耳定律，A=-lgl/lo=-1gT=KCL，式中I為透射光強度；lo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。
石墨爐原子吸收分光光度計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。其結構可分為五個部分：光源、原子化系統、光學系統、檢測系統與數據處理系統。
光源：為測出待測元素的峰值吸收，須采用銳線光源，應滿足以下一些要求：輻射強度大、輻射穩定、發射普線寬度窄。空心陰極燈是目前原子吸收光譜儀器使用的主光源，屬于輝光放電氣體光源。空心陰極燈是一種由被測元素或含有被測元素的材料制成的圓筒形空心陰極和一個陽極（鎢、鈦或鋯棒），密封在充有低壓惰性氣體的帶有石英窗的玻璃殼內的電真空器件。
原子化系統：原子吸收光譜中常用的原子化技術是：火焰原子化和電熱原子化。此外還有一些特殊的原子化技術如氫化發生法、冷原子蒸氣原子化等。
光學系統：光學系統為光譜儀的心臟，一般由外光路與單色器組成。外光路可以分為單光束與雙光束。單光束系統中，來自光源的光只穿過原子化器，它的優點，能量損失小，靈敏度高，但不能克服由于光源的不穩定而引起的基線漂移。
測系統與數據處理系統：檢測系統包括檢測器、放大器、對數轉換器及顯示裝置等。光電倍增管是原子吸收光譜儀的主要檢測器，要求在180-900nm測定波長內具有較高的靈敏度，并且暗電流小。目前通過計算機軟件控制的原子吸收光譜儀具有很強的數據處理能力。
石墨爐原子吸收分光光度計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。廣泛應用于特種氣體，金屬有機化合物，金屬醇鹽中微量元素的分析。
