直读光谱仪采用原子发射光谱学的分析原理，样品经过电弧或火花放电激发成原子蒸汽，蒸汽中原子或离子被激发后产生发射光谱，发射光谱经光导纤维进入光谱仪分光室色散成各光谱波段，根据每个元素发射波长范围，通过光电管测量每个元索的理想谱线，每种元素发射光谱谱线强度正此于样品中该元素含量，通过内部预制校正曲线可以测定含量，直接以百分比浓度显示。
钢中稀土元素的分析。在铁基材质中，通过形成稀土硫化物和稀土氧化物，稀土元素可将硫化物杂质去掉，从而改善铁基材料在轧制过程中的塑性和延展性，相反它会影响韧性。在铸铁中，稀土元素也形成稀土硫化物，这就能形成球墨状态。在铸铁中要加的稀土材料，其含量的多少取决于使铸铁中碳元素球墨化所需要的量。然而目前大多数铸造厂都用镁去处理球墨铸铁（稀土元素价格比较贵）。由于国内稀土资源相对丰富，通常在钢中加入稀土元素。原则上是铈、钢等加入高强度低合金钢中，以减少在焊接连接过程中叠层结构产生的裂缝。具体到相关项目，先选取好的元素谱线，制定校正曲线，之后，研究分析精度和准确度。
对于直读光谱仪而言，其可检测的含量范围。因为一个元素的不同谱线其强度不同，所以谱线可能满足不了用户提出的含量范围，有时需选择两条谱线。同时，对于检测环节，元素间可能存在相互的干扰。在分析元素的谱线侧旁存在另一元素的谱线时，而且该元素的含量很高，它将会使所要分析的元素谱线强度增加。因此，得出的分析含量会比实际的高。选择谱线时要减少这种元素间干扰效应。
