光电直读光谱仪采用的是原子发射光谱分析法，工作原理是用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量，用光栅分光后，成为按波长排列的光谱，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，射入各自的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模数转换，然后由计算机处理，并打印出各元素的百分含量。
直读光谱仪广泛应用于铸造，钢铁，金属回收和冶炼以及、航天航空、电力、化工、高等院校和商检，质检等单位。
直读光谱仪误差来源有：
一、浇注状态的钢样与经过退火、淬火、回火、热轧、锻压状态的钢样金属组织结构不相同时，测出的数据会有所差别。
二、标样和试样中的含量和化学组成不*相同时，可能引起基体线和分析线的强度改变，从而引入误差。
三、未知元素谱线的重叠干扰。如熔炼过程中加入脱氧剂、除硫磷剂时，混入未知合金元素而引入系统误差。
四、标样和试样的物理性能不*相同时，激发的特征谱线会有差别从而产生系统误差。