Die Bestimmung der Elemente wird zu Recht als das Rückgrat der Ölanalyse bezeichnet. 20 bis 30 Metalle werden gleichzeitig im Öl gemessen. Diese liefern eine Vielzahl von Informationen über Verschleiß, Additive und Verunreinigungen. Deswegen wird jede Schmierstoffprobe im OELCHECK-Labor akribisch auf metallische Elemente analysiert.

Durch eine starke Energiequelle werden die Atome einer Probe angeregt. Eine solche Energiequelle kann z.B. ein Funken, ein Lichtbogen oder ein Plasma sein. Durch die hohe Energiedichte werden Elektronen auf ein höheres Energieniveau angehoben, d.h. sie entfernen sich vom Atomkern. Dieser angeregte Zustand kann nur für eine kurze Zeit aufrechterhalten werden, danach fallen die Elektronen wieder auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurück. Dabei geben sie genau die während der Anregung aufgenommene Energie wieder ab, und zwar in Form von sichtbarem Licht oder ultravioletter Strahlung. Die Wellenlänge der freigesetzten Strahlung ist spezifisch für ein Element, die Intensität direkt proportional zur Konzentration des Elements. Daher wird die emittierte Gesamtstrahlung zunächst spektral aufgefächert.

Dies kann mit einem Prisma oder einem Gitter geschehen. Danach wird für jedes Element bei dessen charakteristischer Wellenlänge die Strahlungsintensität gemessen. Durch die Verwendung geeigneter Detektoren kann diese Messung simultan für alle zu bestimmenden Elemente durchgeführt werden. Aber auch so genannte sequentielle Geräte, bei denen die Strahlungsintensität bei den einzelnen Wellenlängen nacheinander gemessen wird, sind üblich.

Durch das Messen von Bezugslösungen mit bekannten Elementgehalten wird vor der Messung der Proben eine Kalibrationsfunktion zwischen den Strahlungsintensitäten und den Elementkonzentrationen ermittelt. Mit Hilfe dieser Kalibrationsfunktion können dann die in den unbekannten Proben gemessenen Strahlungsintensitäten in Konzentrationen umgerechnet werden.

Die Angabe der Ergebnisse erfolgt in mg/kg (mg Metall pro kg Ölprobe). Anschaulicher ausgedrückt: 1.000 mg/kg entsprechen einem Gehalt von nur 0,1%. Je nach Schmierstoffart, Anwendung und Maschinenelement kann die Menge des jeweiligen Metalls stark schwanken. Bei Verschleißmetallen können schon Gehalte unter 10 mg/kg kritisch sein. Handelt es sich dagegen um ein Additivmetall können sogar mehrere tausend mg/kg als zulässiger und erforderlicher Bestandteil in der Probe vorhanden sein.