AFS虽然是一种发射光谱法，但和原子吸收光谱法密切相关，兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点，又克服了两种方法的不足。基本原理是基态原子（一般蒸气状态）吸收合适的特定频率的辐射被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发出特征波长的荧光。

我国环境监测等部门普遍采用的原子荧光法为氢化物发生原子荧光法。该方法利用铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素的氢化物在常温下为气态的特点，以惰性气体作载气，将初生态氢与试样元素形成的气态氢化物以及过量氢气与载气混合后，导入加热的原子化装置，氢气和氩气在特制火焰装置中燃烧加热，待测元素生成的氢化物受热以后迅速分解，以高强度空心阴极灯激发照射气态原子，检测荧光强度。常见的氢化物的发生方法有以硼氢化钠（钾）-酸还原体系、金属-酸还原体系、碱性模式还原体系和电解还原体系法四种，目前应用最多的是硼氢化钠（钾）-酸还原体系。硼氢化钠（钾）-酸还原体系氢化物形成原理：

式中，E^m+为正m价的被测元素离子，EHn为被测元素的氢化物，H·为初生态的氢。

AFS起步较晚，相比较AAS具有发射谱线简单、线性动态范围宽、光谱干扰少、灵敏度高以及多元素检测功能强等优点。氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS )因灵敏度高、干扰少、重复性好等特点而广泛应用于分析汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉、锌11种元素。近年来，HPLC-HG-AFS等联用技术在国外已有相关报道，运用高效液相色谱和氢化物发生-原子荧光光谱联用技术分离并检测了海水中的Sb (111), Sb ( V）和(CH₃)₃SbCI₂，得到了更好进行Sb形态分离和测定的流动相及HG-AFS的参数体系，之后又运用HPLC-(UV）-HG-AFS法进行了海洋生物中锑的形态分析。

原子荧光光谱仪伴随着分析方法的发展而不断地推陈出新。早在1976年就研制出非色散冷原子荧光测汞仪，并用该仪器测定了粮食、土壤、矿物、岩石中的痕量汞。随着特制高性能空心阴极灯激发光源和断续流动、顺序注射等进样方式的引入，加之原子化器的改进和计算机技术的发展，原子荧光仪器整机分析性能不断提高，使用越来越方便，在生产中得到不断推广和应用。与国外不同，中国研制和生产的原子荧光分析仪都是非色散式的，由于仪器结构简单、实用方便、价格便宜，广泛用于环境监测领域，氢化物发生-原子荧光仪器已成为国内大多分析实验室的常规测试仪器。在国标中，食品中砷、汞等元素的测定标准中己将原子荧光光谱法定为第一法，而水体中砷、硒、汞等元素的原子荧光法也在制定中。