光谱仪采用的发射光谱原理，发射光谱是项用于检查和定量分析材料中组成元素的技术。发射光谱利用每个元素都有其特有的院子结构的事实。当吸收到附加的能量时，每个元素发出特有波长的光，或颜色。因为没有两个元素有相同的光谱线。所以元素能够被分辨出来。发射光谱线的亮度与对应的元素在油样重的数量成正比，这样可以确定元素的浓度。在通常情况下，激发之前，每个元素的电子以它的低能量被传递给油液或燃料，导致样品汽化。
原子中的电子吸收能力并暂时被迫离开其元素核而达到较高的、不稳定的运行轨道。在达到此不稳定状态后，电子释放所吸收的能量并返回基态或稳定的状态。所释放的能量是特定值，与受激原子内电子跃迁时的能量变化值相对应。能量以光的形式发出，次光线有固定的频率或波长，其由电子跃迁时的能量决定。由于有些复杂原子的许多不同电子可能会有多种不同的能量跃迁，所以会发出许多不同波长的光线。这些光谱线唯对应于某种元素的原子结构。
光谱线的强度正比于样品中被测元素的浓度，如果在样品中存在不止种元素，则对应每个元素将分别会出现明显不同波长的光谱线。为了辨别和定量分析在样品中出现的元素，必须分开这些谱线。通常在许多可能的选择中只有条光谱线被选来决定某元素的浓度。被选谱线般亮度较大，并能免受其他元素光谱线的干扰。为了实现这个目的，需要套光学系统。所有的发射光谱分析仪系统都由三个主要部分组成，分别为激发源，光学系统，读出系统。
