testen indebærer at indføre en prøve af elementet eller forbindelsen til en varm, ikke-lysende flamme og observere farven på den flamme, der resulterer. Ideen med testen er, at prøveatomer fordamper, og da de er varme, udsender de lys, når de er i flamme. Bulkprøve udsender også lys, men dens lys er ikke godt til analyse. Bulkprøve udsender lys primært på grund af elektronernes bevægelse, derfor er dets spektrum bredt, der består af en bred vifte af farver. Separate atomer af en prøve, der er til stede i flammen, kan kun udsende på grund af elektroniske overgange mellem forskellige atomenerginiveauer. Disse overgange udsender lys med meget specifikke frekvenser, der er karakteristiske for selve det kemiske element. Derfor får flammen farven, som primært bestemmes af egenskaberne af atomenergiskallerne af det kemiske element af stoffet, der sættes i flamme. Flammetesten er et relativt let eksperiment at oprette og demonstreres derfor ofte eller udføres i videnskabsklasser i skolerne.

prøver holdes normalt på en platintråd, der rengøres gentagne gange med saltsyre for at fjerne spor af tidligere analytter. Forbindelsen fremstilles sædvanligvis til en pasta med koncentreret saltsyre, da metalhalogenider, der er Flygtige, giver bedre resultater. Forskellige flammer skal forsøges for at undgå forkerte data på grund af “forurenede” flammer eller lejlighedsvis for at kontrollere farvenes nøjagtighed. I gymnasiet kemi kurser, træ skinner bruges undertiden, mest fordi løsninger kan tørres på dem, og de er billige. Nichromtråd bruges også nogle gange. Når man bruger en skinne, skal man være forsigtig med at bølge skinnen gennem flammen i stedet for at holde den i flammen i længere perioder for at undgå at sætte selve skinnen i brand. Brug af vatpind eller melaminskum (brugt i “viskelæder” rengøringssvampe) som støtte er også blevet foreslået.

natrium er en almindelig komponent eller forurenende stof i mange forbindelser, og dets spektrum har tendens til at dominere over andre. Testflammen ses ofte gennem koboltblåt glas for at filtrere det gule natrium ud og give mulighed for lettere visning af andre metalioner.