高エネルギーレーザーは土壌サンプル表面に焦点を当て、局所プラズマを生成する。自由電子がイオン化した原子核と複合し、基底状態に緩和されると、原子は発光する。各元素（および同位体）には非常に狭いスペクトル線幅を有する＊発光スペクトルがあるため、直接デコンボリューションし、それらを既知のスペクトルデータベースと比較することによってサンプル中の異なる原子成分を識別することができる。