直讀光譜儀采用的是原子發射光譜學的分析原理，樣品經過電火花的高溫放電將固體激發成原子蒸汽，之后蒸汽中的原子或者離子被激發后產生發射光譜，之后光譜經光導纖維進入分光室色散成各光譜波段，根據每種元素發射出的光譜譜線強度對比樣品中該元素的含量，以其百分比濃度顯示。前無論國內還是國外的光電直讀光譜儀，基本可按照功能分為4個模塊，