原子吸收分光光度計檢出限低、靈敏度高、分析速度快、應用范圍廣、操作方便，在許多領域得到了廣泛的應用，如機械、農業、制藥、煙草、食品等行業以及醫學、生物化學、法庭科學等領域。除此外，還應用于法庭科學中微量物證的檢驗。通過對微量物證的檢驗，為偵查破案提供線索、指明方向，為證實犯罪提供科學的依據。
例如交通事故在沒有其他明顯破案證據情形下，通過對現場的肇事車輛后視鏡玻璃碎片和前大燈的碎片的實驗分析，利用原子吸收光譜法對后視鏡玻璃碎片中的氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂等無機物的含量進行測定，并與不同車型的后視鏡玻璃成分進行比對，可以確定肇事車輛的車型。
此外，原子吸收分光光度計還可用于射擊殘留物、彈著點和射擊距離的檢驗以及對醫療事故、病理變化和死因的判斷。
