火炎原子吸収分光計試料を火炎で原子化し、測定される元素を基底状態原子蒸気に変換する。特定の波長の光が炎を通過すると、基底原子はその波長の光を吸収し、電子は基底状態から励起状態に遷移する。吸収光の強度を測定し、ビル・ランベルトの法則（吸光度は元素濃度に比例する）を結合することにより、試料中の元素の含有量を定量的に分析することができる。

　　火炎原子吸収分光計のコア構造：

光源：通常は中空陰極ランプまたは無極放電ランプを用いて、測定すべき元素の特徴スペクトル線を発射する。

原子化システム：

燃焼ヘッド：試料を火炎に導入し、安定した高温環境（例えば空気−アセチレン火炎又は一酸化窒素−アセチレン高温火炎）を提供する。

霧化器：試料溶液を微粒子に霧化し、原子化しやすい。

散器：霧化粒子をさらに細分化し、原子化効率を高める。

分光システム：チェルーニー・ターナー型などのモノクロメータにより特徴波長を分離し、干渉を除去する。

検出システム：光電子増倍管または固体検出器は吸収光強度を測定し、電気信号に変換する。

データ処理システム：信号を解析し、結果を出力する。