Phương pháp phân tích quang phổ phát xạ định lượng là dựa trên cơ sở mối quan hệ giữa nồng độ C của nguyên tố cần xác định với cường độ Iλcủa vạch phổ phát xạ do nó phát ra khi bị kích thích trong những điều kiện thích hợp, đây là mối quan hệ tuyến tính và đơn trị theo biểu thức giống như đã trình bày ở chương 3:
Iλ = k.Cb (4.1)
Với Cx < Co thì luôn có b = 1 và khi Cx > Co thì b nhỏ hơn 1, giá trị Co được coi là giới hạn của vùng tuyến tính.
Như vậy, dựa vào phương trình này có thể phân tích định lượng theo phương pháp đường chuẩn hay thêm tiêu chuẩn.
Tuy nhiên trước đây ( trước năm 1965 ), do không xác định trực tiếp được giá trị cường độ phát xạ Iλ của một vạch phổ, mà người ta phải chiếu chùm sáng phát xạ có cường độ Iλlên kính ảnh, sau đó xác định cường độ hay độ đen của chúng trên kính ảnh tại chỗ đã bị chùm sáng Iλ tác dụng lên. Độ đen S được tính theo công thức:
S = a. log Iλ (4.2)
Cuối cùng chúng ta vẫn có mối liên hệ giữa nồng độ của nguyên tố cần xác định với cường độ của vạch phổ phát xạ của nó.
Tóm lại, quá trình phân tích quang phổ phát xạ định lượng gồm các giai đoạn sau:
1. Cung cấp năng lượng để hóa hơi, nguyên tử hóa mẫu tạo ra đám hơi nguyên tử tự do và kích thích đám hơi đó phát ra phổ phát xạ của chúng.
2. Thu chùm sáng phát xạ đó, phân li và chọn một vạch phổ phát xạ nhạy của nguyên tố hướng vào đetectơ để đo cường độ.
3. Dựa vào cường độ của vạch phổ phát xạ của nguyên tố để định lượng. Các giai đoạn được thực hiện được nhờ hệ thống máy quang phổ phát xạ nguyên tử, hệ thống này gồm ba phần chính tương ứng với ba nhiệm vụ đã nêu trên, đó là:
1. Nguồn năng lượng để hóa hơi, nguyên tử hóa mẫu và kích thích đám hơi đó phát ra phổ phát xạ
2. Hệ thống quang học để thu, phân ly và chọn ghi vạch phổ phát xạ của nguyên tố cần phân tích trong mẫu.
3. Hệ thống thiết bị để chỉ thị kết quả và xử lý số liệu.