當樣品被引入高溫裂解爐后，經氧化裂解氮化物定量地轉化為一氧化氮（NO），反應氣由載氣攜帶經膜式干燥器脫水后，進入反應室。在反應室中，NO與來自臭氧發生器的臭氧（O₃）發生反應，部分一氧化氮轉化為激發態的二氧化氮（NO₂^*），當NO₂^*從激發態躍遷到基態時發射出光子，光電子信號由光電倍增管接收，再經放大器放大，計算機數據處理，即可以轉換為與光強度成正比的電信號，整個反應過程可以表示如下：

R－N＋O₂            NO CO₂＋H₂O

 NO O₃            NO₂^* O₂

 NO₂^*                NO₂ hγ

在一定條件下，反應中產生的發光強度與一氧化氮的生成量成正比，一氧化氮的量又與樣品中的總氮含量成正比，故可以通過測定熒光強度來測定樣品中的總氮含量。分析樣品前先用與樣品相接近的標樣，制作標樣校正曲線，在相同條件下再分析樣品，程序自動依據標樣校正曲線計算出樣品的氮含量。