Atom emisyon spektrometrisinin (AES) enstrümantasyonu, örnekleri gaz fazındaki atomlar ve iyonlara dönüştüren atomizasyon cihazları da dahil olmak üzere çeşitli bileşenleri içerir. Atomizasyon cihazlarının iki ana tipi vardır. Bunlar, sürekli ve ayrık atomizatörler (atomlaştırıcılar)’dir. Sürekli atomizatörler, plazmalar ve alevler gibi, örnekleri sabit bir akışla tanıtırken, ayrık atomizatörler, şırıngalar veya otomatik örnekleyiciler kullanarak bireysel örnekleri enjekte eder. En yaygın ayrık atomizatör elektrotermal atomizatördür.

Nebülizasyon, örneklerin aerosol formunda tanıtılması sürecidir. Bir nebulizatör, sıvı örnekten ince damlacıklar içeren bir sprey oluşturur ve bu da verimli atomizasyonu sağlar. Atomize olduktan sonra, alevde veya plazmada örnek, atomlar, moleküller ve iyonlardan oluşan bir denge durumu popülasyonu oluşturur. Plazmadan çıkan emisyon daha sonra, bir monokromatör, polikromatör veya spektrograf gibi bir dalga boyu ayırıcı cihaz kullanılarak bileşen dalga boylarına ayrılır. Ayrılan radyasyon, transdüserler veya dizi dedektörleri tarafından elektriksel sinyallere dönüştürülür ve daha sonra bilgisayar sistemleri tarafından işlenir ve analiz edilir.

İndüktif bağlı plazma (ICP) emisyon sistemleri, alev yerine argon plazma meşalesi olarak bilinen yüksek sıcaklıklı bir plazma kullanır. Bu, daha geniş bir uygulama alanı ve hızlı çoklu element analizine olanak tanır. Doğru akım plazma kaynağında (DCP), inert gazın ısınması bir DC-arc aracılığıyla sağlanır ve plazma, yüksek hızlı bir gaz akışında oluşturulur. DCP tasarımı genellikle argon akışlarının kesişim noktasında uyarım bölgesi bulunan ters V şeklinde bir elektrot montajı kullanır ve bu noktada örneği enjekte etmek için bir nebulizatör kullanılır.

Çoklu element belirlemeleri için farklı enstrümanlar mevcuttur; bunlar arasında farklı emisyon hatlarını sırasıyla tarayan ardışık spektrometreler ve birden fazla dalga boyunu aynı anda ölçmek için polikromatörler veya spektrograflar kullanan aynı anda ölçüm yapan spektrometreler bulunur. Atomik emisyon spektrometrisinin enstrümantasyonu, ardışık dalga boyu ölçümü için monokromatörlü ardışık optik yollar ve birden fazla çıkış yarığı ve fototüp ile birden fazla emisyon hattının aynı anda ölçülmesi için aynı anda okuma yapan polikromatörler gibi farklı optik yol seçenekleri sunar.