辉光放电是一种低压放电现象。工作压力一般低于10巴。它的基本结构是将两块平行的电极板放在一个封闭的容器中，利用产生的电子激发中性原子或分子。当受激粒子从受激态落到基态时，它们将以光的形式释放能量。 
        辉光放电光谱法是一种可以直接分析固体样品的分析技术。虽然无法在原子水平上进行表面分析，但辉光放电光谱仪在表面和深表面分析方面具有非常显著的优势，而且相对便宜，因此可以非常快速地进行分析，并非常方便地进行定量。

GCMS也可用于微光谱分析。 
基本工作原理 

        辉光放电光谱仪属于发射光谱分析仪器，与其他发射光谱仪类似。其基本工作原理基本相同，即使用光源使被测样品元件处于激发状态。当样品元素的外部电子从高能状态返回低能状态时，发射特征光谱。通过元素发射的特征光谱分析样品中包含的元素。 

        作为辉光放电仪器的光源，辉光放电灯在RF辉光放电光源中具有两个电极。直径为4mm的管状铜电极是其中之一，它是阳极，阳极接地。而样品充当阴极以维持由高频（RF）电源感应的RF电势。当低压氩充入辉光放电灯时，灯中会自发产生少量氩离子。在射频电位的作用下，少量氩离子穿过阳极-阴极间隙，引起高速振荡。加速的氩离子与氩原子碰撞，产生更多的氩离子和电子，从而形成等离子体，即辉光放电。 

        来自样品的光被光学系统聚焦和分离，并到达高动态范围探测器HDD。高动态范围检测器HDD接收光信号。光信号被转换成电信号并发送到计算机，以供电子控制系统处理。当逐层测试表面时，可以同时给出元素浓度与深度之间的关系。