目前ICP光譜儀光源均采用氬氣作為工作氣體。當所用氬氣純度在99.99％以上時，易于形成穩定的ICP，所需的高頻功率也較低。用氬氣作為等離子體氣分析靈敏度高且光譜背景較低，用分子氣體（氮氣、空氣、氧氣、氬-氮混合氣）作為工作氣體，雖然在較高功率下也能形成等離子體，但點火困難，很難在低功率下形成穩定的等離子體焰炬，所形成的等離子體激發溫度也較氯等離子體低。因而未采用氮氣和空氣等分子氣體。
圖3 氣體熱焓與溫度的關系
這與單原子氣體和分子氣體的電離所需能量與氣體溫度有關。如圖3所示，把氣體加熱到同樣溫度，分子氣體氮氣和氫氣所消耗的熱能遠高于單分子氣體。分子氣體形成離子的過程須將分子狀態的氣體離解為原子，再進一步電離，需要離解能與電離能，而以原子態存在的，只給予電離能即可（表1）。
表1 氣體的電離能
氣體 | 氫 （H—H） | 氦 （He） | 氬 （Ar） | 氮 （N-N） | 氧 （O-O） |
離解能（鍵能） /（kJ/mol） | （436） | — | — | 873（946） | （498） |
電離能（kJ/mol） | 1304 | 1523 | 1509 | 1402 | 1314 |
工作氣體的物理性質，如電阻率、比熱容及熱導率等也影響等離子體形成的穩定性。從表2可看出氬的電阻率、比熱容和熱導率都是最低的。據實驗測試表明，當外管氬氣流量為5Lmin、10L/min、15L/min時，石英炬管熱傳導損耗的總能量分別為60％、43％、20％。氬氣為工作氣體，維持ICP的最低功率要大大低于用氮氣時。提高高頻頻率可以相應降低維持ICP所需的功率，但用分子氣體形成的等離子體，其溫度仍要比Ar-ICP和He-ICP低（如圖3所示）。
表2 氣體的物理參數
氣體類型 | 氫 | 氬 | 氦 | 氮 | 氧 | 空氣 |
電阻率/Ω.cm 比熱容/[(J/g.°C)] 熱導率[104W/(cm.°C)] | 5×103 14.23 18.2 | 2×104 0.54 1.77 | 5×104 5.23 15.1 | 105 1.05 2.61 | 105 0.92 2.68 | 105 1.00 2.60 |