一般易揮發或電離電位較低的元素（如Pb，Cd，Zn，堿金屬及堿土金屬等），應使用低溫且燃燒速度較慢的火焰，與氧易生成耐高溫氧化物而難離解的元素(如Al，V，Mo，Ti及W等)，應使用高溫火焰。
火焰溫度主要決定於燃料氣體和助燃氣體的種類，還與燃料氣與助燃氣的流量有關。火焰有三種狀態：中性火焰（燃氣與助燃氣的比例與它們之間化學反應計算量相近時）、貧燃性火焰（又稱氧化性火焰，助燃氣量大於化學計算量時形成的火焰）、富燃性火焰（又稱還原性火焰，燃氣量大於化學計算量時形成的火焰）。一般富燃性火焰比貧燃性火焰溫度低，但由於燃燒不完全，形成強還原性，有利於易形成難離解氧化物的元素的測定；燃燒速度指火焰的傳播速度，它影響火焰的安全性和穩定性。要使火焰穩定，可燃混合氣體供氣速度應大於燃燒速度，但供氣速度過大，會使火焰不穩定，甚至吹滅火焰，過小則會引起回火。
火焰的組成關係到測定的靈敏度、穩定性和幹擾等，因此對不同的元素應選擇不同的、恰當的火焰。常用的火焰有空氣-乙炔、氧化亞氮-乙炔等。
①空氣-乙炔火焰：這是用途最廣的一種火焰。最高溫度約2600K，燃燒速度穩定，重複性好，噪聲低，能用以測定35種以上的元素，但測定易形成難離解氧化物的元素(例如Al，Ta，Ti，Zr等)時靈敏度很低，不宜使用。這種火焰在短波長範圍內對紫外光吸收較強，易使信噪比變壞，因此應根據不同的分析要求，選擇不同特性的火焰。
②氧化亞氮-乙炔火焰：火焰溫度高達3300K，具有強還原性，使許多離解能較高的難離解元素氧化物原子化，原子化效率較高。由於火焰溫度高，可消除在空氣-乙炔火焰或其他火焰中可能存在的某些化學幹擾。
對於氧化亞氟-乙炔火焰的使用，火焰條件的調節，例如燃氣與助燃氣的比例，燃燒器的高度等，遠比用普通的空氣-乙炔火焰嚴格，甚至稍為偏離最佳條件，也會使靈敏度明顯降低，這是必須注意的。由於氧化亞氮-乙炔火焰容易發生爆炸，因此在操作中應嚴格遵守操作規程。
③氧屏蔽空氣-乙炔火焰：一種新型高溫火焰，溫度可達2900K以上，它為用原子吸收法測定鋁和其他一些易生成難離解氧化物的元素，提供了一種新的可能性。這是一種用氧氣流將空氣-乙炔焰與空氣隔開的火焰。由於它具有較高的溫度和較強的還原性，氧氣又較氧化亞氮價廉而易得，因而受到重視。
火焰原子化的方法，由於重現性好、易於操作，已成為原子吸收分析的標準方法。
2．無火焰原子化裝置
火焰原子化方法的主要缺點是，待測試液中僅有約10％被原子化，而約90％的試液由廢液管排出。這樣低的原子化效率成為提高靈敏度的主要障礙。無火焰原子化裝置可以提高原子化效率，使靈敏度增加10～200倍，因而得到較多的應用。
無火焰原子化裝置有多種：電熱高溫石墨管、石墨坩堝、石墨棒、鉭舟、鎳杯、高頻感應加熱爐、空心陰極濺射、等離子噴焰、激光等。
（1）電熱高溫石墨爐原子化器(Atomization in graphite furnace)這種原子化器將一個石墨管固定在兩個電極之間，管的兩端開口，安裝時使其長軸與原子吸收分析光束的通路重合。石墨管的中心有一進樣口，試樣(通常是液體)由此注入。為了防止試樣及石墨管氧化，需要在不斷通入惰性氣體(氮或圖氬)的情況下用大電流(300A)通過石墨管。石墨管被加熱至高溫時使試樣原子化，實際測定時分幹燥、灰化、原子化、淨化四步程序升溫，由微機控製自動進行。
①幹燥：幹燥的目的是在低溫(通常為105℃)下蒸發去除試樣的溶劑，以免導致灰化和原子化過程中試樣飛濺。
②灰化：灰化的作用是在較高溫度(350～1200℃)下進一步去除有機物或低沸點無機物，以減少基體組分對待測元素的幹擾。
③原子化：原子化溫度隨被測元素而異(2400～3000℃)。
④淨化：淨化的作用是將溫度升至最大允許值，以去除殘餘物，消除由此產生的記憶效應。
石墨爐原子化方法的最大優點是注入的試樣幾乎可以完全原子化。特別對於易形成耐熔氧化物的元素，由於沒有大量氧存在，並由石墨提供了大量碳，所以能夠得到較好的原子化效率。當試樣含量很低或隻能提供很少量的試樣又需測定其中的痕量元素時，也可以正常進行分析，其檢出極限可達10-12g數量級，試樣用量僅為1～100μL。可以測定黏稠或固體試樣。