该仪器的分析检测原理是分析检测不同元素时，通过选用不同的分析方法使含有不同元素成分的溶液(化合物)为不同颜色，对不同波长的光，具有选择性吸收谱图。因此，当一个固定波长的光通过含有某种元素的溶液(有色溶液)时，会产生光吸收，此吸收规律可由朗伯-比尔定律得出：
单色光经过有色溶液时，透过溶液的光强度不仅与溶液的浓度和厚度有关，而且还与溶液本身对光的吸收性能有关：
A = KCL
其中： A 为消光值，是透射光强 I 和发射光强 I0 的比值的对数(反射光强度忽略不计)即 A= lg(I0/I)；
       K 为某元素溶液的消光(吸收)系数，一种元素溶液对于一定波长(单色光)的入射光的 K 值具有一定数值。若溶液的浓度以 mol/l 表示，溶液厚度以 cm 表示，则此时的 K 值称为摩尔消光系数；
       C 为溶液的浓度，与元素在溶液中的含量相关；
       L 为光程，即溶液的厚度，在本产品中与比色皿相关。
该仪器的比色分析法就是根据朗伯-比尔定律来进行的。
若先配制一已知浓度的标准溶液，并用同样方法处理标准溶液与被测溶液，使其成色后在同样的实验条件下用该仪器品分别测定它们的吸光度，则在标准溶液中As=KsCsLs，在待测溶液中Ax=KxCxLx，如测定时选用相同厚度的比色皿使L相等，并使用同一波长的单色光和相同的环境温度，则k也相等，即有
　　 As/Ax=Cs/Cx 或 Cx=(Ax/As)Cs
只要能测出吸光度值就能测出被测溶液的浓度，这就是光电比色元素分析仪(简称三元素)分析检测的基本原理。