Spektrometry z-odczytem bezpośrednim dzielą się głównie na następujące cztery moduły:
System wzbudzenia: System ten atomizuje próbkę stałą różnymi metodami, emitując widma emisyjne każdego pierwiastka.
Układ optyczny: ten system przetwarza złożone sygnały świetlne generowane przez system wzbudzenia, w tym sortuje, oddziela, filtruje i przechwytuje.
System pomiaru i kontroli: System ten mierzy intensywność charakterystycznych linii widmowych reprezentujących każdy element i przetwarza sygnały natężenia światła na cyfrowe sygnały elektryczne, które mogą być rozpoznawane przez komputer, kontrolując normalną pracę całego instrumentu.
Oprogramowanie do przetwarzania danych w komputerze: system ten wykonuje różne obliczenia algorytmiczne na podstawie danych o natężeniu światła otrzymanych z każdego kanału przez komputer w celu uzyskania stabilnej i dokładnej zawartości próbki.