光电直读光谱仪为发射光谱仪，主要是通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（发射光谱）的强度而对样品进行定量分析的仪器。
1、激发系统：任务是通过种种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的发射光谱光。
2、光学系统：对激发系统产生出的复杂光信号做处理（整理、分离、筛选、捕捉）。
（1）光电倍增管积分电路模数转化电路：一般作为帕邢-龙格光学系统或C-T光学系统的光谱采集器，一个光电倍增管加上之后的电路只能采集一根谱线）CCD/CID检测器DSP：一般作为中阶梯光栅交叉色散光学系统的采集器，灵敏度略低于光电倍增管，但是可做全谱采集。
（1）帕邢-龙格光学系统（固定光路，凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列）：光学系统结构稳定，笨重，体积大。
（2）中阶梯光栅交叉色散光学系统（采用双单色器交叉色散技术，达到了高级次同级的高分辨率，同时又用二次色散解决了光谱的级次重叠问题）：体积小，分辨率比较高，一般采集接固体成像系统。
3、测控系统：测量代表各元素的特征谱线强度，通过种种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号。控制整个仪器正常运作
4、计算机中的软件数据处理系统：对电脑接收到的各通道的光强数据，进行各种算法运算，得到稳定，准确的样品含量。
（1）高能预燃低压火花激发光源高纯氩气激发气氛：采用高能预燃，大幅度降低了样品组织架构对原子化结果的影响
（3）低压火花激发光源高纯氩气激发气氛：对同一样品光强稳定，但是对于样品组织架构对原子化的影响无能为力
（4）直流电弧激发光源高纯氩气激发气氛：对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。
（5）数控激发光源高纯氩气激发气氛：按照样品中各元素的光谱特性，把激发过程分为灵活可调的几个时间段，每段时间只针对某几个情况相近的元素给出最佳的激发状态进行激发，并仅采集这几个元素。把各元素的激发状态按照试验情况做分类讨论）
