فرآیند تحلیل در AAS شامل مراحل زیر است:

1-آماده‌سازی نمونه:
نمونه مایع یا جامد در حلال مناسب حل شده و به صورت آئروسل وارد دستگاه می‌شود.

2-اتم‌سازی (Atomization):
با استفاده از شعله (Flame AAS) یا کوره گرافیتی (Graphite Furnace AAS)، نمونه تبخیر و به اتم‌های آزاد تبدیل می‌شود.

3-تابش نور و جذب:
نور با طول‌موج اختصاصی از عنصر موردنظر، از نمونه عبور داده می‌شود و میزان جذب اندازه‌گیری می‌گردد.

4-تحلیل داده‌ها:
بر اساس منحنی کالیبراسیون و شدت جذب، غلظت دقیق عنصر محاسبه و گزارش می‌شود.