La spectroscopie de fluorescence atomique (AFS) est une technique analytique qui repose sur les transitions électroniques des atomes dans une flamme, un four ou un plasma, excités par un rayonnement électromagnétique (EM). Lorsque ces atomes absorbent de l'énergie, ils passent à un état excité avant de libérer cette énergie en revenant à leur état d'origine. Cette lumière émise, appelée « fluorescence », est observée à angle droit par rapport au faisceau incident. Les processus d'absorption et d'émission se produisent à des longueurs d'onde distinctes, caractéristiques des espèces atomiques spécifiques présentes. L'AFS est particulièrement utile pour déterminer le mercure (Hg) ainsi que d'autres éléments formant des hydrures volatils, tels que l'arsenic (As) et le sélénium (Se).

L'instrumentation nécessaire pour les mesures de fluorescence atomique comprend une source lumineuse à haute intensité, un atomiseur, un sélecteur de longueur d'onde et un détecteur. Bien qu'une source continue soit souhaitable, elle est rarement utilisée en raison de sa faible puissance. À la place, des lampes à cathode creuse pulsée, des lampes à décharge sans électrode, des lampes à arc au xénon ou au mercure, ainsi que des lasers, peuvent être utilisés comme sources lumineuses potentielles.

L'intensité du signal de fluorescence est proportionnelle à la concentration de l'élément cible et à l'intensité d'irradiation, rendant indispensables des sources de haute intensité et un rayonnement interférent minimal. Divers produits chimiques, comme des agents de libération et de protection, peuvent être introduits dans la matrice pour réduire les interférences chimiques et spectrales qui se produisent pendant l'atomisation.