根據現代光譜儀器的工作原理，光譜分析儀可以分為兩大類：經典光譜儀和新型光譜儀。經典光譜儀器是建立在空間色散原理上的儀器;新型光譜儀器是建立在調制原理上的儀器，經典光譜儀器都是狹縫光譜儀器。調制光譜儀是非空間分光的，它采用圓孔進光根據色散組件的分光原理，光譜儀器可分為：棱鏡光譜儀，衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀。
    光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收，由發射光譜被減弱的程度，進而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律A=-lgI/Io=-LgT=KCL式中I為透射光強度，I0為發射光強度，T為透射比，L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。
    在光譜的測量、各參考點通路信號光功率、各參考點光信噪比、光放大器各個波長的增益系數和增益平坦度的測試都可以使用光譜分析儀。一臺典型的光譜分析儀主要由一個光學平臺和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分：
   1.入射狹縫：在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點。
   2.準直元件：使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。
    3.色散元件：通常采用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束。
    4.聚焦元件：聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應于一特定波長。
    5.探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。