Atomska emisijska spektroskopija (AES) je analitička tehnika koja mjeri energiju atoma u uzorku. Centralno za ovu metodu je dodavanje energije uzorku da se vidi što se događa s već prisutnim atomima. Pojedini elementi proizvode neznatno različite snopove svjetlosne energije nakon što dodatna energija privremeno promijeni atom. Čitač stroja za atomsku emisijsku spektroskopiju prepoznaje svjetlosnu energiju koja dolazi iz uzorka, a računalni dio stroja izračunava koncentracije pojedinačnih elemenata u uzorku iz valne duljine(a) dolaznog svjetla.
Svaki element na svijetu, u svom najjednostavnijem slučaju, je jedan atom, iako se mnogi pojavljuju u prirodi kao više atoma spojenih zajedno ili u kombinaciji s drugim elementima. Atomi su sitne čestice koje obično imaju male čestice zvane protoni i neutroni zaglavljene zajedno u središnjoj jezgri poznatoj kao jezgra. Čak i manje čestice zvane elektroni neprekidno kruže oko jezgre.
Elektroni se kreću oko jezgre na specifičan način. Na sličan način kao i hula hoopovi različitih promjera, elektroni kruže samo u određenim promjerima, s nekima u orbitalama manjeg promjera, a nekima u većim orbitalama. Korisno za atomsku emisijsku spektroskopiju, međutim, svaki elektron može skočiti na višu orbitalu ako je prisutno dovoljno energije okoliša.
Uzorci za AES analizu često sadrže mješavine elemenata i spojeva kao što je tlo, na primjer. Stroj za atomsku emisijsku spektroskopiju, međutim, može očitati samo pojedinačne atome. Stoga, kada analitičar priprema uzorak za AES testiranje, on ili ona moraju razbiti sve molekule spoja u slobodne atome. Tipično, analitičar pretvara uzorak u aerosol dodavanjem energije iz izvora kao što su peći, laseri ili iskre.
Dodatna energija iz izvora koja razbija uzorak također je energija koja djeluje na elektrone u elementima uzorka. S dodatnom energijom, elektroni skaču u više orbitale. Kada padnu natrag nakon što se energija rasprši, energija koju su pohranili iz izvora emitira se kao svjetlosni fotoni. Fotoni su poput malih paketića energije.
Svaki stroj za spektroskopiju ima detektor koji prepoznaje prisutnost energije i prosljeđuje te informacije u računalni program koji pretvara sirove podatke u jasnije opise. U slučaju AES stroja, detektor očitava prisutnost i intenzitet pojedinačnih fotona. Intenzitet se odnosi na valnu duljinu svjetlosti, a svaki element prisutan u uzorku ima karakterističan niz fotona koji bi proizveli specifična očitanja valne duljine. Iz fotona, dakle, stroj može odgonetnuti koji su elementi i koliko svakoga od njih prisutni u pojedinom uzorku.
Druga metoda analize elementarnog sastava uzoraka je atomska apsorpcijska spektroskopija (AAS). Ona radi na istim principima kao i AES, ali umjesto očitavanja emitirane svjetlosti iz uzorka pod naponom, stroj očitava količinu svjetlosne energije koju uzorak apsorbira kao indikacija vrste i količine elektrona u uzorku. AAS je prikladan za uzorke plina.