原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的分析方法。原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势，克服了单一技术在某些方面的缺点，对一些元素具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽、可多元素同时分析等特点，这些优点使得该方法在冶金、地质、石油、农业、生物医学、地球化学、材料科学、环境科学等各个领域内获得了相当广泛的应用。
原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法，但所用仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光其实就是光致发光，二次发光。具体就是气态自由原子吸收特征辐射后跃迁到较高能级，然后又跃迁回到基态或较低能级。同时发射出与原激发辐射波长相同或不同的辐射即原子荧光。激发光源停止时，再发射过程立即停止。
原子荧光光谱法的优点是，某些元素（汞、砷、镉等）灵敏度非常高，价格很便宜。缺点是可测的元素种类很少，一般认为只能测汞、砷、镉、锑、铋、硒、锡、碲、锗、铅、锌。
原子荧光分为共振荧光、非共振荧光和敏化荧光三种:共振荧光的特点是发射与原吸收线波长相同的荧光。相应的，如果荧光和激发光的波长不一致，就是非共振荧光了。敏化荧光指的是受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再以辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。火焰原子化器中观察不到散化荧光，在非火焰原子化器中才能观察到。