石墨管由电流加热，电流的大小由可编程控制电路控制，使得石墨管中的样品在加热过程中通过一系列的加热步骤被加热，从而除去溶剂和大部分基体成分，然后样品被雾化生成基态的自由原子。分子的分解取决于热石墨管壁的原子化温度、升温速率和周围环境。  

用进样器将样品定量注入石墨管，石墨管作为电阻加热器，通电后温度迅速上升，使样品原子化。

它由加热电源、保护气体控制系统和石墨管式炉组成。

在石墨炉的原子化系统中，火焰被置于氩气氛中的电加热石墨管代替。氩气可以防止石墨管在高温下快速氧化，并在干燥和灰化阶段从光路中去除基体成分和其他干扰物质。将少量样品(1至70毫升，通常约20毫升)加入热解涂层石墨管中。石墨管上的热解涂层可以有效防止石墨管的氧化，从而延长石墨管的使用寿命。同时，涂层还可以防止样品侵入石墨管，从而提高灵敏度和重复性。

在原子化阶段，停止通气，以延长原子在吸收区的平均停留时间，避免原子蒸气的稀释。

石墨管两端加外接电源，给原子化器提供能量，电流通过石墨管产生高达3000℃的温度，使放置在石墨管中的被测元素变成基态原子蒸气。

保护气体控制系统控制保护气体。仪器启动时，保护气体Ar气流，空烧后，Ar气流被切断。外气路中的Ar气沿石墨管外壁流动，保护石墨管不被烧蚀，而内气路中的Ar气从管的两端流向管的中心，从管的中心孔流出，有效去除干燥和灰化过程中产生的基体蒸汽，同时保护原子化后的原子不被氧化。