熒光光譜分析儀分非色散型熒光光譜分析儀與色散型熒光光譜分析儀。這兩類儀器的結構基本相似，差別在于單色器部分。 熒光光譜分析法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發下產生的熒光發射強度，來確定待測元素含量的方法。
氣態自由熒光吸收特征波長輻射后，熒光的外層電子從基態或低能級躍遷到高能級經過約10-8s，又躍遷至基態或低能級，同時發射出與原激發波長相同或不同的輻射，稱為熒光。熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。
發射的熒光強度和原子化器中單位體積該元素基態原子數成正比，式中：I f為熒光強度；φ為熒光量子效率，表示單位時間內發射熒光光子數與吸收激發光光子數的比值，一般小于1；Io為激發光強度；A為熒光照射在檢測器上的有效面積；L為吸收光程長度；ε為峰值摩爾吸光系數；N為單位體積內的基態原子數。
熒光發射中，由于部分能量轉變成熱能或其他形式能量，使熒光強度減少甚至消失，該現象稱為熒光猝滅。
物質吸收電磁輻射后受到激發，受激熒光或分子以輻射去活化，再發射波長與激發輻射波長相同或不同的輻射。當激發光源停止輻照試樣之后，再發射過程立即停止，這種再發射的光稱為熒光；若激發光源停止輻照試樣之后，再發射過程還延續一段時間，這種再發射的光稱為磷光。熒光和磷光都是光致發光。
熒光光譜分析儀分析法具有很高的靈敏度，校正曲線的線性范圍寬，能進行多元素同時測定。這些優點使得它在冶金、地質、石油、農業、生物醫學、地球化學、材料科學、環境科學等各個領域內獲得了相當廣泛的應用。
熒光光譜分析儀優點
有較低的檢出限，靈敏度高。特別對Cd、Zn等元素有相當低的檢出限，Cd可達0．001ng·cm-3、Zn為0.04ng·cm-3。現已有2O多種元素低于原子吸收光譜法的檢出限。由于原子熒光的輻射強度與激發光源成比例，采用新的高強度光源可進一步降低其檢出限。
干擾較少，譜線比較簡單，采用一些裝置，可以制成非色散熒光光譜分析儀。這種儀器結構簡單，價格便宜。
分析校準曲線線性范圍寬，可達3～5個數量級。
由于熒光是向空間各個方向發射的，比較容易制作多道儀器，因而能實現多元素同時測定。
