Đối tƣợng chính của phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử là phân tích vết các kim loại trong các loại mẫu khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ. Trong khoảng mấy chục năm gần đây, phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử đã đƣợc sử dụng để phân tích các kim loại trong quặng, đất đá, nƣớc khoáng, các mẫu y học, sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nƣớc uống, các nguyên tố vi lƣợng trong phân bón, trong thức ăn gia súc…
Nguyên tắc của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử nhƣ sau: Nguyên tử gồm các electron bao quanh hạt nhân. Tại mức năng lƣợng thấp nhất, nguyên tử có cấu hình điện tử ổn định nhất, gọi là trạng thái cơ bản, khi nhận năng lƣợng từ ngoài vào, nguyên tử sẽ hấp thu năng lƣợng, một electron lớp ngoài cùng sẽ nhảy lên trạng thái kích thích. Ở trạng thái kích thích này nguyên tử sẽ giải phóng năng lƣợng để trở về trạng thái ban đầu. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa đo sự suy giảm cƣờng độ bức xạ tại một bƣớc sóng đặc trƣng bị hấp thu bởi một đám hơi nguyên tử tự do. Cƣờng độ hấp thụ tỷ lệ với mật độ hơi đơn nguyên tử, tỷ lệ với nồng độ đƣợc sử dụng trong phân tích định lƣợng.
Kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS) thƣờng đƣợc dùng sử dụng để xác định thủy ngân do ở nhiệt độ phòng thủy ngân tồn tại ở thể lỏng với áp suất hơi
đơn nguyên tử. Nguyên tắc của phƣơng pháp là sử dụng các chất khử mạnh để khử trực
tiếp hợp chất Hg2+ về Hg0 dễ bay hơi và đồng thời sử dụng một dòng khí mang sục vào
dung dịch lôi cuốn hơi Hg đến ống thạch anh, tại đó tiến hành đo độ hấp thụ ở bƣớc
sóng 253,7nm từ đèn HCl. Khí mang thƣờng sử dụng là Ar, N2, hoặc không khí sạch.