Атомно-эмиссионная спектроскопия (AES) — это мощный аналитический метод, особенно эффективный при использовании с плазменными источниками, создающий обильные спектры в характерных эмиссионных линиях. В частности, индуктивно связанная плазма (ICP) дает превосходные количественные аналитические данные благодаря своей высокой стабильности, низкому уровню шума, низкому фону и минимальным помехам при оптимальных экспериментальных условиях. Однако новые воздушные микроволновые источники появляются как многообещающие альтернативы, которые могут быть более экономически эффективными, чем обычные источники ICP. AES в основном используется для анализа жидких образцов. Однако плазменная эмиссия также позволяет проводить прямой анализ твердых образцов, что может быть достигнуто с помощью различных процедур, таких как электротермическое испарение, лазерная и искровая абляция и испарение тлеющего разряда.

Теоретически все металлические элементы можно определить с помощью плазменно-эмиссионной спектрометрии. Эффективность этого метода для щелочных металлов ограничена из-за сложных условий эксплуатации и размещения их заметных спектральных линий в ближней инфракрасной области. Это может привести к проблемам обнаружения во многих плазменных спектрометрах, в первую очередь предназначенных для ультрафиолетового излучения. В результате плазменная эмиссионная спектроскопия обычно ограничивается определением приблизительно 60 элементов. Большинство элементов имеют несколько заметных линий, подходящих для идентификации и количественной оценки. Поэтому, обычно можно найти подходящую линию для определения любого элемента. Выбор линии зависит от оценки того, какие ещё элементы могут присутствовать в образце. При выборе линии для интересующего элемента следует избегать потенциального перекрытия линий других элементов.

Источники плазмы часто дают линейные калибровочные кривые, но отклонения от линейности могут возникать из-за таких факторов, как самопоглощение, ошибочные фоновые поправки, ионизация и нелинейные отклики систем обнаружения. Когда это возможно, количественный анализ лучше всего проводить с использованием внешних стандартов. Однако многие параметры могут существенно влиять на интенсивность излучения, включая температуру источника возбуждения и эффективность атомизации. В случаях, когда изменения параметров источника трудно контролировать, можно использовать внутренние стандарты.