氣態(tài)自由原子吸收特征波長的輻射后，原子的外層電子從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài),，約經(jīng)10-8秒,，又躍遷至基態(tài)或低能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出熒光,。若原子熒光的波長與吸收線波長相同,，稱為共振熒光;若不同，則稱為非共振熒光,。共振熒光強(qiáng)度大,，分析中應(yīng)用最多。

原子熒光可分共振熒光,、非共振熒光與敏化熒光等三種類型,。

氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，再發(fā)射與原吸收線波長相同的熒光即是共振熒光,。它的特點(diǎn)是激發(fā)線與熒光線的高低能級(jí)相同。如鋅原子吸收213.86nm的光，它發(fā)射熒光的波長也為213.861 nm,。若原子受熱激發(fā)處于亞穩(wěn)態(tài),，再吸收輻射進(jìn)一步激發(fā)，然后再發(fā)射相同波長的共振熒光,，此種原子熒光稱為熱助共振熒光,。

當(dāng)熒光與激發(fā)光的波長不相同時(shí)，產(chǎn)生非共振熒光,。非共振熒光又分為直躍線熒光,、階躍線熒光、anti-Stokes(反斯托克斯)熒光,。

激發(fā)態(tài)原子躍遷回至高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)所發(fā)射的熒光稱為直躍線熒光,，由于熒光的能級(jí)間隔小于激發(fā)線的能級(jí)間隔，所以熒光的波長大于激發(fā)線的波長,。如鉛原子吸收283.31nm的光,，而發(fā)射405.78nm的熒光。它是激發(fā)線和熒光線具有相同的高能級(jí),，而低能級(jí)不同,。如果熒光線激發(fā)能大于熒光能，即熒光線的波長大于激發(fā)線的波長稱為Stokes熒光;反之,，稱為anti-Stokes熒光,。直躍線熒光為Stokes熒光。

有兩種情況,，正常階躍熒光為被光照激發(fā)的原子,，以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級(jí)，再以發(fā)射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光,。很顯然,，熒光波長大于激發(fā)線波長。例鈉原子吸收330.30nm光,，發(fā)射出588.99nm的熒光,。非輻射形式為在原子化器中原子與其他粒子碰撞的去激發(fā)過程。熱助階躍熒光為被光照射激發(fā)的原子,，躍遷至中間能級(jí),，又發(fā)生熱激發(fā)至高能級(jí)，然后返回至低能級(jí)發(fā)射的熒光,。例如鉻原子被359.35nm的光激發(fā)后,，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的357.87nm熒光。