Cette technique est apparue dans certains laboratoires de recherche dans les années 1975, mais a été réellement diffusée dans les laboratoires d'analyse à partir de 1985. Elle offre ce que ne permet pas l'absorption atomique : l'analyse multi-élémentaire simultanée ou séquentielle (ce que sait faire un appareil de SAA sur le marché), avec des niveaux de détection situés entre la flamme et le four graphite. Elle ne les remplace donc ni l'une ni l'autre, d'abord parce que le budget d'acquisition est au moins 3 fois celui d'un appareil en flamme, ce qui ne rend la technique rentable que pour de moyennes ou grandes séries d'échantillons (10 à 100) dans lesquels on recherche de 6 à 30 élements ou plus.
Comme dans les autres techniques, l'échantillon doit être présenté à l'appareil sous forme liquide, le solvant principal étant l'eau, solvant qui peut aussi être organique à condition d'être peu volatil (xylène, kérosène, Kerdane par exemple) . La mise en solution pour les échantillons solides est également nécessaire, bien que l'on puisse injecter dans le plasma des émulsions ou des "slurries" (problèmes des étalons de calibrage !). La solution est transformée en aérosol fin et envoyée en continu dans l'atomiseur : le mécanisme utilisé n'est plus l'Absorption, mais l'Emission : l'excitation des atomes est réalisée à l'aide d'un plasma d'Argon maintenu par un champ magnétique inductif à haute fréquence, dont la température avoisine les 9000°C ! D'où la dénomination anglo-saxone : ICP-OES : Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrophotometry.
La mesure consiste à mesurer l'intensité lumineuse des radiations d'Emission caractéristiques produites par les éléments recherchés. Comme pour les autres techniques, le calcul des résultats sera issu d''une courbe de calibrage effectuée avec des solutions étalons synthétiques reconstituant au mieux le milieu échantillon.
L'Emission permet donc l'analyse multiélémentaire (plus besoin de lampes cathode creuse) au détriment de risques non négligeables d'interférences spectrales, mais le plasma d'Argon apporte la température et l'énergie interne pour exciter, donc analyser 75 éléments du tableau périodique, avec certains intéressants comme P, B, S, U.
Le seul point qui ne lui permet pas analytiquement de remplacer les SAA flamme et four reste le manque de sensibilité par rapport au four graphite pour les éléments volatils comme Pb, As, Se, Sb, Bi, Sn. Il faut savoir que les 5 derniers peuvent être analysés malgré tout en ICP à un niveau au moins aussi bas qu'avec le four graphite en utilisant un module générateur d'hydrures qui est greffé en amont de l'ICP.

Chaque fournisseur peut délivrer un tableau de performances, qui compare élément par élément la limite de détection de l'appareil mesurée sur les solutions synthétiques simples.
La comparaison d'un constructeur à l'autre est souvent délicate, les mesures n'ayant pas été effectuées dans les mêmes conditions, encore faut-il qu'elles soient indiquées !

La tendance actuelle pousse les constructeurs à proposer des solutions pour accélérer la vitesse d'analyse : on trouve alors par exemple des systèmes à vannes multi-voies programmées ajoutés au passeur automatique pour  amener l'échantillon vers le nébuliseur pendant que celui-ci est rincé : quelques secondes gagnées par échantillon peuvent être bénéfiques dans le cas de grandes séries d'analyse par jour.

L'autre voie explorée par les constructeurs concerne la capacité du système de nébulisation et de la torche plasma à accepter des solutions très chargées en solides dissous, pour améliorer encore les limites de dosages dans les produits solides après minéralisation.

Voir les formation proposées en ICP-OES