原子吸收分光光度計的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素，系由待測元素燈發出的特征譜線通過供試品經原子化產生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。
進行原子吸收測定時，試液應在高溫下揮發并解離成原子蒸氣-原子化過程，其中有一部分基態原子進一步被激發成激發態原子，在一定溫度下，處于熱力學平衡時，激發態原子數Nj與基態原子數N0之比服從波爾茲曼分布定律。
在原子光譜中，一定波長譜線的Gj/G0和Ej都已知，不同T的Nj/N0可用上式求出。當＜3000K時，都很小，不超過1%，即基態原子數N0比Nj大的多，占總原子數的99%以上，通常情況下可忽略不計，則：
N0＞＞N；
若控制條件是進入火焰的試樣保持一個恒定的比例，則A與溶液中待測元素的濃度成正比，因此，在一定濃度范圍內：
A=K·c；
此式說明在一定實驗條件下，通過測定基態原子（N0），的吸光度（A），就可求得試樣中待測元素的濃度（c），此即為原子吸收分光光度法定量基礎。
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