直读光谱仪是一种通过检测样品被激发后的原子光谱强度来
得到样品各元素含量的分析仪器。目前，光谱类仪器的光学系统大体可以下列四类：1.棱镜分光系统、2.平面光栅分光系统、3.凹面光栅分光系统、4.中阶梯光栅分光系统。其中，由于凹面光栅在光路中兼具色散和聚焦两种作用，可以使光谱仪的光路更加紧凑，因此被绝大多数直读光谱仪所采用。
一、激发系统
激发系统是直读光谱仪中一个极为重要的组成部分，它的作用是给样品提供激发所需要的能量，使样品发光，以便后续检测。每种元素激发后发出的光具有特征谱线，这些谱线的强度与样品中的含量之间具有函数关系。
样品中一般含有多种元素，不同的元素会发不同的光。但是这些光全部杂糅在一起，接下来的一步就是把这些复合光分解成单色光。
二、分光系统
分光系统是光谱仪器的核心。在直读光谱仪中普遍使用的是帕邢-龙格装置，其作用是把不同波长的复合光进行色散变成单色光。这些单色光与特定元素有特定联系（如钠的焰色反应），而光强度可以被直接检测出来。
三、检测系统
检测系统的核心部件是检测器，常见的检测器是PMT（光电倍增管）和CCD（电感耦合装置）。CCD主要针对有色金属合金材料的常量分析（C、S、P、N等非金属测量不适合），而PMT主要在黑色金属的测试方面表现出色（非金属元素分析比较可靠），对于纯度较高的有色金属测试其微量杂质含量也是首选。
