有机物的气态分子是不导电的，必须在能量作用下，使之产生离子化，氢火焰即为所提供的能源。氢焰使有机物离子化的机理尚不十分清楚，但目前多认为是一个化学电离过程。下面以苯为例，其化学电离过程如下: C6H6→6CH 6CH 302-→6CHO 6e 6CHO 6H2O→6CO 6H3O
即苯在氢火焰作用下，首先裂解为CH自由基，与进入火焰的O2反应，生成CHO及电子，CHO 又与火焰中生成的水蒸气分子碰撞产生O正离子，此时H3O及CHO和电子在电场作用下产生电流。
氢焰检测器仅能分析有机物，不适于分析惰性气体、空气、水、CO、C02、C 、NO、S02、H2S。
