根據光(guang)(guang)譜學(xue)理論，所有物質的原子(zi)(zi)或(huo)分(fen)子(zi)(zi)受到激勵時既能(neng)發射一定波(bo)(bo)長的電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)，也能(neng)吸收這一波(bo)(bo)長的電(dian)磁(ci)波(bo)(bo)。當一束白光(guang)(guang)通過棱鏡或(huo)光(guang)(guang)柵時，就被分(fen)散成一系列(lie)不同波(bo)(bo)長的色(se)帶——光(guang)(guang)譜，這就是色(se)散現象。

光(guang)譜儀(yi)器主要由光(guang)源(yuan)、單色器和(he)探測器組成。發射(she)光(guang)譜儀(yi)器最常(chang)用(yong)的光(guang)源(yuan)是使樣(yang)品激發出的電火花、交直流電弧、感應耦合等離子體和(he)激光(guang)等。吸收(shou)光(guang)譜儀(yi)器的光(guang)源(yuan)主要采用(yong)各種(zhong)(zhong)紫外、可見或紅外光(guang)源(yuan)或能發射(she)某(mou)一(yi)元(yuan)素(su)所(suo)特有(you)譜線的空心(xin)陰極(ji)燈(deng)（由矩形脈沖供電）。已有(you)70余種(zhong)(zhong)元(yuan)素(su)和(he)30多種(zhong)(zhong)復合元(yuan)素(su)的空心(xin)陰極(ji)燈(deng)，可在很短時(shi)間內變換(huan)元(yuan)素(su)燈(deng)或調節燈(deng)光(guang)的強度。

單色器由分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)元(yuan)件和(he)(he)狹縫組(zu)(zu)成，它的作用是將光(guang)(guang)(guang)波(bo)按(an)波(bo)長分(fen)(fen)散(san)開(kai)來，又稱分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)器或單色儀(yi)，過去用棱(leng)鏡分(fen)(fen)光(guang)(guang)(guang)，新型儀(yi)器已(yi)大(da)多改用光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)，故光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)器又分(fen)(fen)為光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)或棱(leng)鏡光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)。棱(leng)鏡光(guang)(guang)(guang)譜(pu)儀(yi)在紫外波(bo)段有較(jiao)大(da)的色散(san)率，常用于堿金屬、稀土元(yuan)素和(he)(he)礦物分(fen)(fen)析。光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)按(an)制造工(gong)藝可(ke)分(fen)(fen)為刻(ke)劃光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)和(he)(he)全(quan)息光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)，按(an)工(gong)作表(biao)面幾(ji)何形(xing)狀可(ke)分(fen)(fen)為平面光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)和(he)(he)凹面光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)等(deng)。為了提高(gao)儀(yi)器的分(fen)(fen)辨本領和(he)(he)信(xin)噪比，可(ke)以采用更密(mi)的光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)刻(ke)線或用幾(ji)塊光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)組(zu)(zu)合(he)成單色器。

探測器(qi)的作(zuo)用是探測、顯示(shi)或記錄各譜線的位置和強度。在攝譜儀中采用感(gan)光板記錄，然后再(zai)用光譜投影儀和測微光度計(ji)測量。光量計(ji)和分光光度計(ji)都用光電(dian)器(qi)件(jian)（如(ru)(ru)光電(dian)倍增管(guan)）或熱電(dian)器(qi)件(jian)（如(ru)(ru)熱電(dian)偶等）作(zuo)檢測元(yuan)件(jian)，經光電(dian)變換放大后用檢流計(ji)顯示(shi)或用計(ji)算機處理。