原子吸收是基态原子受激吸收跃迁的过程。当辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，原子就产生共振吸收。由于基态与最低激发态（又称第一激发态）之间的能级差最小，产生的共振辐射线最强，称为第一共振线。原子吸收光谱法往往选第一共振线作为灵敏吸收线，根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。吸收的总值取决于存在的自由原子数目和自由原子吸收辐射的程度。

原子吸收光谱分析使用的仪器包含以下部件：①光源（如空心阴极灯），用来发射出能被待测元素吸收的特征波长谱线；②原子化器（如火焰炉或石墨炉），用以提供足够的能量，使样品中的分析物干燥、蒸发并转变为基态原子；③单色器，用来分离所需要的光源的射线，把待测元素的共振线和其他谱线分开；④检测器，即读出系统，用来测量光源谱线被试样原子吸收前后的强度变化。

应用较广的有火焰原子吸收法和火焰原子吸收法。用火焰进行原子化的叫火焰原子吸收。大多数容易原子化的元素使用空气-乙炔火焰；一些难原子化的元素需要温度更高的氧化亚氮-乙炔火焰。火焰原子吸收法既可测定材料中的主成分，也可测定微量杂质，下限可测到百万分之几。无火焰原子吸收法主要是以电热石墨炉为原子化器，其灵敏度比火焰法高出几个数量级，常用于痕量分析。

原子吸收分析方法具有简便、快速、选择性好及干扰少等优点。自从澳大利亚A.沃尔什（Walsh）于1955年将原子吸收光的现象应用于化学分析以来，由于该方法具有检出限低、干扰小、选择性好、准确度和精密度都比较好的特点，发展迅速且应用范围广泛，已成为无机金属元素、非金属元素和有机物测定的重要分析手段。