結構
(1) 在發射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100—300V）構成一個外加電場。
(2) 氫焰檢測器需要用到三種氣體：
N2：載氣攜帶試樣組分；
H2：為燃氣；
空氣：助燃氣。
使用時需要調整三者的比例關系，檢測器靈敏度達到最佳。
一般根據分離及分析速度的需要選擇載氣（氮氣）的流量，選擇氫氣的流量使氫氣流量與氮氣流量比為1:1到1:1.4。在最佳氫、氮流量比時，檢測器的靈敏度高，穩定性好。當空氣流量很小時，檢測器的靈敏度較低，隨著空氣流量的提高，檢測器的靈敏度提高，但空氣流量高于某一數值后，提高空氣的流量對檢測器的靈敏度已沒有明顯影響。一般選擇空氣的流量為氫氣流量8倍以上。
原理
1)當含有機物 CnHm的載氣由噴嘴噴出進入火焰時，在C層發生裂解反應產生自由基 ：
CnHm ──→ · CH
(2)產生的自由基在D層火焰中與外面擴散進來的激發態原子氧或分子氧發生如下反應：
· CH + O ──→CHO+ + e
(3)生成的正離子CHO+與火焰中大量水分子碰撞而發生分子離子反應：
CHO++ H2O ──→H3O++ CO
(4)化學電離產生的正離子和電子在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定向運動而產生微電流（約10-6～10-14A）；
(5) 在一定范圍內，微電流的大小與進入離子室的被測組分質量成正比，所以氫焰檢測器是質量型檢測器。
(6) 組分在氫焰中的電離效率很低，大約五十萬分之一的碳原子被電離。
(7)離子電流信號輸出到記錄儀，得到峰面積與組分質量成正比的色譜流出曲線