在原子吸收分析中，基态原子都处于高温环境下，呈现无规则的随机运动。一个运动着的原子所发射出的光，若运动方向朝向观察者(检测器)，则观测到光的频率较静止原子所发出光的频率来得高(波长来得短)；反之，若运动方向背向观察者，则观测到光的频率较静止原子所发出光的频率来得低(波长来得长)，这就是物理学的多普勒效应。因此对检测器而言，接收到的是各种频率和波长略有不同的光，因而表现出吸收线的变宽。测定的温度越高，被测元素的原子质量越小，原子的相对热运动越剧烈，热变宽越大。