由于光具有波動性質，所以光的波長是它的一個標志。不同顏色的光表明它的波長不同。從短波的紫外光到長波的紅外光組成全部可見光。按照波長分開而排列的一系列不同波長的光就組成所謂光譜。發射光譜分析工作的光譜范圍只是紫外光域的一部分，可見光域及紅外域的一部分，波長由1600~8500A（光的波長習慣用A或埃度量，1A=10-5cm=10-7mm=0.1nm）。物質能發射光譜，物質對光具有吸收散射等作用，這些現象都可以用來作物質的測定。物質發射的光譜有三種：線狀光譜，帶狀光譜及連續光譜，只討論發射光譜分析。

 

每一種元素的原子被激發后，都可以產生一組其特征光譜，而特征光譜的出現就能證明此種元素在輻射源中存在。原子或離子被激發而產生的數萬條光譜的譜線已經被測定了它的波長。由于測定波長能達到很高的準確度，光譜中的大部分譜線都可以準確無誤地確定其由哪一種元素產生，所以光譜作定性分析是十分可靠的方法，既靈敏、快速，又簡單。

 

物質發射的光譜須用分光器進行。分光器須有三個元件：入射狹縫，將不同波長的光按波長分開和排列成行的光柵，以及能聚焦成像以形成譜線的出射狹縫（譜線即為狹縫的像）。

 

譜線落在焦面上，可用感光板攝取，或用目鏡觀察（對于可見光），或用一出射狹縫接收（使其與近旁其他譜線區分）。其中一種方式為攝譜儀，其次一種方式則為看譜鏡，而第三種則為單色儀如在許多譜線處裝上出射狹縫，并在出射狹縫后面設置光電接收裝置（光電倍增管），即成為光電直讀光譜儀。