testen innebærer å innføre en prøve av elementet eller forbindelsen til en varm, ikke-lysende flamme, og observere fargen på flammen som resulterer. Tanken med testen er at prøveatomer fordamper, og siden de er varme, avgir de lys når de er i flamme. Bulkprøve gir også lys, men lyset er ikke bra for analyse. Bulkprøve avgir lys hovedsakelig på grunn av bevegelsen av elektronene, derfor er spekteret bredt, bestående av et bredt spekter av farger. Separate atomer av en prøve som er tilstede i flammen, kan bare avgi på grunn av elektroniske overganger mellom forskjellige atomenerginivåer. Disse overgangene avgir lys av svært spesifikke frekvenser, karakteristisk for selve kjemiske elementet. Derfor får flammen fargen, som primært bestemmes av egenskapene til atomenergiskallene av det kjemiske elementet i stoffet som blir satt i flamme. Flammetesten er et relativt enkelt eksperiment å sette opp og blir derfor ofte demonstrert eller utført i vitenskapsklasser i skolene.

Prøver holdes vanligvis på en platinatråd rengjort gjentatte ganger med saltsyre for å fjerne spor av tidligere analytter. Forbindelsen gjøres vanligvis til en pasta med konsentrert saltsyre, da metallhalogenider, som er flyktige, gir bedre resultater. Ulike flammer bør forsøkes for å unngå feil data på grunn av «forurenset» flammer, eller av og til for å verifisere nøyaktigheten av fargen. I videregående kjemi kurs, er tre splinter noen ganger brukt, for det meste fordi løsninger kan tørkes på dem, og de er billige. Nichrom wire brukes også noen ganger. Når du bruker en skinne, må man være forsiktig med å bølge splint gjennom flammen i stedet for å holde den i flammen i lengre perioder, for å unngå å sette splint seg i brann. Bruken av bomullspinne eller melaminskum (brukt i «viskelær» rengjøringssvamper) som støtte har også blitt foreslått.Natrium Er en vanlig komponent eller forurensning i mange forbindelser, og dets spektrum har en tendens til å dominere over andre. Testflammen ses ofte gjennom koboltblått glass for å filtrere ut det gule av natrium og tillate lettere visning av andre metallioner.