可分为气路发光和光接收三部分。气路与FID相同，采用空气从喷嘴中心流出，氢气和氮气预混合后从喷嘴周围流出。这是单火焰的气路结构，其缺点是大量烃类化合物与含S、P的化合物同时流出时，由于火焰条件的短暂改变和火焰内产生不利于激发态生成的碰撞与反应，会使光发射产生猝灭效应（响应值因此降低），甚至灭火，所以目前广泛采用双火焰结构，如图2所示。其优点是:各种有机物在第一个火焰中（富氧焰）充分燃烧，生成CO2、H2O、SO2和P2O5，而后所有燃烧产物进入第二个火焰（富氢焰），CO2和H2O无效应，SO2、P2O3被氢还原发光。因此双火可消除烃类化合物的干扰，选择性得到提高。发光部分有火焰喷嘴、遮光罩、石英管，喷嘴由不锈钢制成，内径比FD大。单火焰喷嘴内径为10～1.2mm。双火焰的下喷嘴内径为0.5~0.8mm，上喷嘴内径为1.7～2.0mm。遮光罩高2～4mm，用于阻隔火焰的发光，降低本底噪声。石英管主要用于保证发光区在中心位置，提高光强度，并且有保护滤光片的隔热作用和防止有害物质对FPD内腔及滤光片的污染和腐蚀。
氮气（载气）、氢气和空气流速的变化直接影响FPD的灵敏度、信噪比、选择性和线性范围。氮气流速在一定范围变化时，对的检测无影响。对S的检测，表现出峰高与峰面积随氮气流量增加而增大；继续增加时，峰高和峰面积逐渐下降。这是因为作为稀释剂的气流量增加时，火焰温度降低，有利于S的响应，超过最佳值后，则不利于S的响应，无论S还是P的测定，都有各自最佳的氮气和空气的比值并随FPD的结构差异而不同，测P比测S需要更大的氢气流速。极性的含S化合物容易被各种固体表面（金属管壁、载体表面）吸附，分析二氧化硫硫化氢、甲硫醇等低分子硫化物时，甚至须采用全聚四氟乙烯系统美国 Varian公司推出的脉冲式火焰光度检测器（PFPD）在检测技术上有新突破，结构如图3所示。独特的脉冲火焰设计为检测S、P、N化合物提供了最佳的选择性和灵敏度。空气和氢气的消耗也比标准的FPD降低10倍，比化学荧光检测器降低20倍。并且解决了FPD的淬火问题。
火焰检测器是锅炉炉膛安全监控系统中的重要设备，其作用是根据火焰的燃烧特性对燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，按一定方式给出信号，保证锅炉灭火时停止燃料供应。 它主要是由探头和信号处理器两个部分组成。它的作用贯穿于从锅炉启动至满负荷运行的全过程，用于判定全炉膛内或单元燃烧器火焰的建立/熄灭或有火与无火，当发生全炉膛灭火或单元燃烧器熄火时，火焰检测设备触点准确动作发出报警，依靠FSSS系统连锁功能，停止相应给粉机、磨煤机、燃油总阀或一次风机等的运行，防止炉膛内积聚燃料，异常情况被点燃引起锅炉爆炸恶性事故的发生，因此设备性能即设备运行的可靠性与检测的准确性直接关系到机组的运行安全与稳定性。