原子吸收分光光度計現已廣泛用于各個分析領域，主要有三個方面：理論研究；元素分析；有機物分析。
1、理論研究中的應用：
原子吸收可作為物理和物理化學的一種實驗手段，對物質的一些基本性能進行測定和研究。電熱原子化器容易做到控制蒸發過程和原子化過程，所以用它測定一些基本參數有很多優點。用電熱原子化器所測定的一些有元素離開機體的活化能、氣態原子擴散系數、解離能、振子強度、光譜線輪廓的變寬、溶解度、蒸氣壓等。
2、元素分析中的應用：
原子吸收光譜分析，由于其靈敏度高、干擾少、分析方法簡單快速，現已廣泛地應用于工業、農業、生化、地質、冶金、食品、環保等各個領域，目前原子吸收已成為金屬元素分析的強有力工具之一，而且在許多領域已作為標準分析方法。原子吸收光譜分析的特點決定了它在地質和冶金分析中的重要地位，它不僅取代了許多一般的濕法化學分析，而且還與X-射線熒光分析，甚至與中子活化分析有著同等的地位。
3、有機物分析中的應用：
利用間接法可以測定多種有機物。8-羥基喹啉(Cu)、醇類(Cr)、醛類(Ag)、酯類(Fe)、酚類(Fe)、聯乙酰(Ni)、酞酸(Cu)、脂肪胺(co)、氨基酸(Cu)、氨茴酸(Co)、雷米封(Cu)、甲酸奎寧(Zn)、有機酸酐(Fe)、苯甲基青霉素(Cu)、葡萄糖(Ca)、環氧化物水解酶(PbO、含鹵素的有機化合物(Ag)等多種有機物，均通過與相應的金屬元素之間的化學計量反應而間接測定。
