Un laser (UV ou IR) permet de délivrer sous forme d’impulsion lumineuse une quantité très élevée d'énergie dans un volume très petit et pendant un temps très court (de l'ordre de 10 nanosecondes). La densité de puissance ainsi obtenue (de l’ordre du GigaWatt) est suffisante pour vaporiser la plupart des matériaux et pour amorcer un plasma.

La lumière du plasma est ensuite collectée, via des lentilles, et acheminée, via des fibres optiques, vers des spectromètres pour permettre l’analyse des composants de l’échantillon à l’aide du spectre obtenu.

La place du pic (en longueur d’onde en nanomètre) dans le spectre permet d’identifier l’élément, l’intensité du pic permet (après calibration et courbe d’étalonnage) d’en déduire sa concentration au sein de l’échantillon.