原子發射光譜分析的過程，一般有光譜的獲得和光譜的分析兩大過程。具體可分為：
發射光譜分析是通過下列過程來完成的：
(1)使試樣在外界能量的作用下變成氣態原子， 并使氣態原子的外層電子激發至高能態。處于激發態的原子不穩定， 一般在10s后便躍遷到較低的能態，這時原子將釋放出多余的能量而發射出特征的譜線。由于樣品中含有不同的原子， 就會產生不同波長的電磁輻射。
(2) 把所產生的輻射用棱鏡或光柵等分光元件進行色散分光， 按波長順序記錄在感光板上， 可得有規則的譜線條即光譜圖 (也可用目視法或光電法進行測量)。
(3)檢定光譜中元素的特征譜線的存在與否，可對試樣進行定性分析； 進一步測量各特征譜線的強度可進行定量分析。