在元素分析方面的應用，原子吸收光譜法憑借其本身的特點,現已廣泛的應用于工業、農業、生化制藥、地質、冶金、食品檢驗和環保等領域。
該法已成為金屬元素分析的最有力手段之一。而且在許多領域已作為標準分析方法,如化學工業中的水泥分析、玻璃分析、石油分析、電鍍液分析、食鹽電解液中雜質分析、煤灰分析及聚合物中無機元素分析；農業中的植物分析、肥料分析、飼料分析；
生化和藥物學中的體液成分分析、內臟及試樣分析、藥物分析；冶金中的鋼鐵分析、合金分析；地球化學中的水質分析、大氣污染物分析、土壤分析、巖石礦物分析；食品中微量元素分析。
在有機物分析方面的應用，使用原子吸收光譜儀利用間接法可以測定多種有機物,如8 -羥基喹啉(Cu) 、醇類(Cr) 、酯類(Fe) 、氨基酸(Cu) 、維生素C(Ni) 、含鹵素的有機物(Ag) 等多種有機物,都可通過與相應的金屬元素之間的化學計量反應而間接測定。
在理論研究方面的應用，原子吸收可作為物理或物理化學的一種實驗手段,對物質的一些基本性能進行測定和研究,另外也可研究金屬元素在不同化合物中的不同形態。
原子吸收光譜儀已經成為元素分析的必備儀器之一，它在許多的領域已經成為標準的檢測方法，比如說化學工業中的水泥分析、玻璃分析等等。