此種檢測器的離子是通過有機化合物在氫氣-空氣的擴散火焰中燃燒產生的。其特點是只對含碳有機物有明顯的響應，而對非烴類、惰性氣體或在火焰中難電離或不電離的物質，則訊號較低或無信號，如一些氮的氧化物（NO、N2O等）、一些無機氣體（SO2、NH3等）、CO2、CS2和H2O等，甲酸因氧化態較高不易在火焰中形成離子也不產生顯著的信號。
在FID中產生具體離子的機理是復雜的，一般認為有兩個步驟是重要的：首先是缺氧條件下的自由基的形成；然后是激發的原子或分子態的氧所導致的有機物自由基的離子化。
