火焰原子吸收分光光度計是利用光源輻射出的待測元素的特征光譜，通過樣品的蒸氣而被待測元素的基態原子所吸收,根據輻射光強減弱的程度，測定樣品中待測元素的含量。其基本程序是：將分析樣品轉化成霧狀后引入火焰，火焰提供一定的能量后，使樣品受熱分解成原子狀態，這些原子處于穩定的基態。當外部給以光照時，它們便吸收待測元素的特征輻射，并躍遷到髙能級狀態。這時，被吸收的光量與基態原子的數目，即與樣品中待測元素的含量具有一定比例關系。因而，根據光通過火焰測得的被吸收的光量值，可以計算出樣品中待測元素的含量。根據上述原理設計的儀器稱為
火焰原子吸收分光光度計或原子吸收光譜儀。
火焰原子吸收分光光度計是由光源、原子化器、波長選擇器、檢出、放大和讀數裝置組成。光源用空心陰極燈，不同的待測元素使用由該元素制成的光源燈，以使其能發出待測元素的銳線光譜。火焰原子化器包括兩部分：1部分是能將樣品溶液轉變成高度分散狀態的霧化器，另一部分是燃燒器。常用的燃燒氣體是乙炔或丙烷，用空氣助燃。根據測定箔要來選用燃燒氣和助燃氣。不過，氣體要進行凈化，要控制氣壓與流量的穩定性。波長選擇器通常采用單色儀。由光電倍增管進行檢出。
通過火焰原子吸收分光光度計測定的物質大多數是金屬元索、部分是半金屬元素以及部分有機物。
火焰原子吸收分光光度計中檢測器通常使用光電倍增管。光電倍增管是一種多極的真空光電管，內部有電子倍增機構，內增益*，是目前靈敏度高、響應速度快的一種光電檢測器，火焰原子吸收分光光度計廣泛應用于各種光譜儀器上。
常用光電倍增管有兩種結構，分別為端窗式與側窗式，其工作原理相同。端窗式從倍增管的頂部接收光，側窗式從側面接收光，目前光譜儀器中應用較廣泛的是側窗式。
光電倍增管的工作電源應有較高的穩定性。如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長，都會引起疲勞效應。
