饱和吸收光谱(saturated absorption spectroscopy)是一种测量原子吸收光谱的技术，通常简称SAS。饱和吸收光谱的特点是，吸收光谱信号的半高宽没有被都卜勒展宽(Doppler-free)，仅仅由所涉及的原子能级跃迁的线宽和雷射强度决定。

饱和吸收光谱技术的基本设计是，由一束较强的雷射（泵浦光pump beam）通过空间烧孔（space hole burning）效应在气体原子的速度分布上把某一类速度的原子（该速度对应于都卜勒效应下pump beam的吸收谱）激发。然后，观测另外两束较弱雷射（探测光probe beam 和参考光reference beam）的吸收光谱。其中，probe beam与pump beam需要重合，reference beam则儘量保证与probe beam光路相同和避免被pump beam影响。然后，通过将probe beam和reference beam的吸收信号相减，就得到了饱和吸收光谱信号。

饱和吸收光谱技术是一种在原子汽室中直接获得消除都卜勒增宽的简便雷射光谱方法，它是一种高解析度光谱，广泛套用于雷射频率标準、雷射冷却等方面。饱和吸收光谱技术有效的消除了都卜勒增宽对谱线的影响，实现了对亚都卜勒线宽的原子、分子气体样品的吸收谱线的探测。其基本物理原理是将传播方向相反而路径基本重合的两束光(泵浦光与探测光)穿过气体样品，当雷射频率扫描到其原子或分子的精细能级的共振频率时，根据都卜勒效应，只有在探测光路径上速度分量为零的那部分原子或分子由于其都卜勒频移为零，才能同时与泵浦光和探测光发生共振相互作用，由于相对较强的泵浦光使这部分原子在基态的数目减少，所以对探测光的吸收减少，因而谱线呈吸收减弱的尖峰即超精细跃迁