空心陰極燈結構有兩種常見的空心陰極燈的外形。陰極：由發射所需特征譜線的金屬或合金制成的空心筒狀。陽極：在鎢棒上鑲鈦絲或鉭片。其他：硬質玻璃管外殼，內充有幾百帕低壓惰性氣體(氖或氬)，石英光學窗口。
    空心陰極燈當在兩電極上施加300～500V電壓時，陰極燈開始輝光放電。電子從空心陰極射向陽極，并與周圍惰性氣體碰撞使之電離。所產生的惰性氣體的陽離子獲得足夠能量，在電場作用下撞擊陰極內壁，使陰極表面上的自由原子濺射出來，濺射出的金屬原子再與電子、正離子、氣體原子碰撞而被激發，當激發態原子返回基態時，輻射出特征頻率的銳線光譜?？招年帢O燈的管腳極性都是統一的，對輝光色調不正常，燈內出現雜質氣體的燈，應進行去氣處理（即反接處理）。其方法是將燈的陰極接正、陽極接負，通電20mA，直至輝光顏色正常為止。
     空心陰極燈常采用直流供電與脈沖供電兩種方式，脈沖供電可以改善放電特性，同時便于使有用的原子吸收信號與原子化池的直流發射信號區分開，稱為光源調制。當采用直流供電時可采用機械調制。在實際工作中，應選擇合適的工作電流，使用燈電流過小，放電不穩定；燈電流過大，濺射作用增加，原子蒸氣密度增大，譜線變寬，甚至引起自吸，導致測定靈敏度降低，燈壽命縮短。燈電流的設置一般在1～20mA。不同的元素燈根據需要選用合適的燈電流。