光电直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理。当金属被能量激发时，原子的壳层电子会被激发到较高能级的外层轨道上，处于不稳定状态。在一定条件下，它从高能级跃迁到低能级就会发出光子，发出特征谱线。这些谱线经过光学系统进行分光，色散成按波长排序的一系列连续光谱，再经过光电转换元件把光信号直接转换为电信号。然后计算机测量系统就可以通过计算某元素特征谱线的强度来确定元素的百分含量。电直读光谱仪是一种高效、准确的多元素分析仪器，在工业生产中具有广泛的应用前景。

光电直读光谱仪通常由光源部分、聚光部分、分光部分和测光部分所组成：

·光源部分：使试样激发发光，光源发生器有火花发生器、电弧发生器和低压电容放电发生器等。

·聚光部分：把发出的光聚集起来导入分光部分，由聚光镜系统组成。对于该系统一般要求能充分利用光源发出的光辐射，得到大的光强；同时要充分发挥仪器功能，达到应有的分辨能力。

·分光部分：将光色散成各元素的谱线，由入射狭缝、分光元件和出射狭缝系统组成。进入入射系统的光，经分光元件分光，由出射狭缝系统选择各元素的谱线。

·测光部分：用光电法测量各元素的谱线强度，并指示、记录下来，或是将其测光读数换算成为元素质量分数表示出来。