測量元素的原子蒸氣在輻射能激發下所發射的螢光強度，以測定物質成分中元素含量的儀器。由激發光源（高強度空心陰極燈或無極放電燈），原子化器，單色儀或用幹涉濾光片配合使用“日盲”光電倍增管和光電檢測系統組成。其原理是：分析試樣在原子化器中轉化為低能級的原子蒸氣，吸收由一合適的激發光源發射出的同類原子特徵光輻射後，一部分被激發至高能級，在躍遷至低能級的過程中，以輻射的形式釋放出能量，形成原子螢光。原子螢光經光電檢測系統轉換為電信號被記錄下來。原子螢光的強度與激發態態的原子數有關，也即與試樣中分析元素的濃度成正比。原子熒光光譜儀的優點是能同時測定多種元素，特別是As，Sb，Bi，Cd，Hg等元素。一般情況下，測定下限比原子吸收法低。在地質學中用於測定巖石、礦石和礦物中易揮發元素和硒、碲等元素。