原始的火焰光度计由雾化器、火焰燃烧嘴、滤光片和光电池检测器组成。现代的火焰分光光度计的基本框图（见图）示意出：试样溶液经雾化后喷入火焰，溶剂在火焰中蒸发，盐粒熔融，转化为蒸气，离解成原子（部分电离），再由火焰高温激发发光，发射的光经切光器调制，并由单色器（通常是光栅）分光，选择待测波长谱线，经光电转换和电信号放大后检出。反射镜起聚光作用。

　　火焰光度法常用的火焰是在大气恒压下经化学反应而燃烧的。不同的燃料气体和助燃气组分，及其配比，称助/燃比，决定该化学火焰能达到的最高温度和化学作用性质（见表）。这是火焰光度法应用中要选择的关键条件。