Přímé{0}}čtecí spektrometry se dělí hlavně do následujících čtyř modulů:
Excitační systém: Tento systém atomizuje pevný vzorek pomocí různých metod, přičemž emituje emisní spektra každého prvku.
Optický systém: Tento systém zpracovává komplexní světelné signály generované excitačním systémem, včetně jejich třídění, oddělování, filtrování a zachycování.
Systém měření a řízení: Tento systém měří intenzitu charakteristických spektrálních čar reprezentujících každý prvek a převádí signály intenzity světla na digitální elektrické signály, které lze rozpoznat počítačem a řídí normální provoz celého přístroje.
Softwarový systém zpracování dat v počítači: Tento systém provádí různé algoritmické výpočty na datech intenzity světla přijatých z každého kanálu počítačem, aby získal stabilní a přesný obsah vzorku.