原子熒光可分為三類：共振原子熒光、非共振原子熒光與敏化原子熒光。
     
      1、共振原子熒光

       原子吸收輻射受激后再發射相同波長的輻射，產生共振原子熒光。若原子經熱激發處于亞穩態，再吸收輻射進一步激發，然后再發射相同波長的共振熒光，此種共振原子熒光稱為熱助共振原子熒光。如In451.13nm就是這類熒光的例子。只有當基態是單一態，不存在中間能級，沒有其它類型的熒光同時從同一激發態產生，才能產生共振原子熒光。共振原子熒光產生的過程如圖3.15（a）所示。
     
      2、非共振原子熒光

       當激發原子的輻射波長與受激原子發射的熒光波長不相同時，產生非共振原子熒光。非共振原子熒光包括直躍線熒光、階躍線熒光與反斯托克斯熒光，它們的發生過程分別見圖3.15（b）、（c）、（d）。
     
      直躍線熒光是激發態原子直接躍遷到高于基態的亞穩態時所發射的熒光，如Pb405.78nm。只有基態是多重態時，才能產生直躍線熒光。階躍線熒光是激發態原子先以非輻射形式去活化方式回到較低的激發態，再以輻射形式去活化回到基態而發射的熒光；或者是原子受輻射激發到中間能態，再經熱激發到高能態，然后通過輻射方式去活化回到低能態而發射的熒光。前一種階躍線熒光稱為正常階躍線熒光，如Na589.6nm，后一種階躍線熒光稱為熱助階躍線熒光，如Bi293.8nm。反斯托克斯熒光是發射的熒光波長比激發輻射的波長短，如In 410.18nm。
     
      3、敏化原子熒光

       激發原子通過碰撞將其激發能轉移給另一個原子使其激發，后者再以輻射方式去活化而發射熒光，此種熒光稱為敏化原子熒光。火焰原子化器中的原子濃度很低，主要以非輻射方式去活化，因此觀察不到敏化原子熒光。

       在上述各類原子熒光中，共振原子熒光最強，在分析中應用最廣。