石墨管由電流加熱，電流的大小由可編程控制電路控制，使得石墨管中的樣品在加熱過程中通過一系列的加熱步驟被加熱，從而除去溶劑和大部分基體成分，然后樣品被霧化生成基態的自由原子。分子的分解取決于熱石墨管壁的原子化溫度、升溫速率和周圍環境。  

用進樣器將樣品定量注入石墨管，石墨管作為電阻加熱器，通電后溫度迅速上升，使樣品原子化。

它由加熱電源、保護氣體控制系統和石墨管式爐組成。

在石墨爐的原子化系統中，火焰被置于氬氣氛中的電加熱石墨管代替。氬氣可以防止石墨管在高溫下快速氧化，并在干燥和灰化階段從光路中去除基體成分和其他干擾物質。將少量樣品(1至70毫升，通常約20毫升)加入熱解涂層石墨管中。石墨管上的熱解涂層可以有效防止石墨管的氧化，從而延長石墨管的使用壽命。同時，涂層還可以防止樣品侵入石墨管，從而提高靈敏度和重復性。

在原子化階段，停止通氣，以延長原子在吸收區的平均停留時間，避免原子蒸氣的稀釋。

石墨管兩端加外接電源，給原子化器提供能量，電流通過石墨管產生高達3000℃的溫度，使放置在石墨管中的被測元素變成基態原子蒸氣。

保護氣體控制系統控制保護氣體。儀器啟動時，保護氣體Ar氣流，空燒后，Ar氣流被切斷。外氣路中的Ar氣沿石墨管外壁流動，保護石墨管不被燒蝕，而內氣路中的Ar氣從管的兩端流向管的中心，從管的中心孔流出，有效去除干燥和灰化過程中產生的基體蒸汽，同時保護原子化后的原子不被氧化。