根據(ju)光譜(pu)學理論，所(suo)有物質(zhi)的(de)原(yuan)子或分(fen)子受到激勵時既能發射(she)一(yi)定波(bo)(bo)長(chang)的(de)電磁波(bo)(bo)，也能吸收這一(yi)波(bo)(bo)長(chang)的(de)電磁波(bo)(bo)。當一(yi)束白(bai)光通過(guo)棱鏡或光柵(zha)時，就被分(fen)散成一(yi)系列不同波(bo)(bo)長(chang)的(de)色(se)帶——光譜(pu)，這就是色(se)散現(xian)象(xiang)。

光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀器(qi)主要由光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)、單色器(qi)和探測器(qi)組(zu)成。發(fa)射(she)(she)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀器(qi)最常用的光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)是使樣(yang)品激(ji)發(fa)出的電火(huo)花、交直流(liu)電弧、感應耦(ou)合(he)等離子(zi)體和激(ji)光(guang)(guang)等。吸收(shou)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀器(qi)的光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)主要采用各種(zhong)紫外(wai)、可(ke)(ke)見或紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)或能發(fa)射(she)(she)某一元(yuan)素所特有譜(pu)(pu)線的空心(xin)陰極燈（由矩形脈沖供電）。已有70余種(zhong)元(yuan)素和30多(duo)種(zhong)復合(he)元(yuan)素的空心(xin)陰極燈，可(ke)(ke)在很短(duan)時間(jian)內變換元(yuan)素燈或調節燈光(guang)(guang)的強度。

單色(se)(se)(se)器由分(fen)(fen)光(guang)元(yuan)件和(he)狹縫組成，它(ta)的(de)作用(yong)是(shi)將光(guang)波按波長分(fen)(fen)散(san)開來，又稱分(fen)(fen)光(guang)器或單色(se)(se)(se)儀(yi)，過去(qu)用(yong)棱鏡分(fen)(fen)光(guang)，新型儀(yi)器已(yi)大(da)多改用(yong)光(guang)柵(zha)(zha)，故光(guang)譜(pu)儀(yi)器又分(fen)(fen)為(wei)光(guang)柵(zha)(zha)光(guang)譜(pu)儀(yi)或棱鏡光(guang)譜(pu)儀(yi)。棱鏡光(guang)譜(pu)儀(yi)在紫外(wai)波段有較(jiao)大(da)的(de)色(se)(se)(se)散(san)率，常用(yong)于堿金(jin)屬、稀土元(yuan)素和(he)礦物分(fen)(fen)析。光(guang)柵(zha)(zha)按制造工藝可(ke)分(fen)(fen)為(wei)刻(ke)劃光(guang)柵(zha)(zha)和(he)全息光(guang)柵(zha)(zha)，按工作表面(mian)幾(ji)何形(xing)狀可(ke)分(fen)(fen)為(wei)平面(mian)光(guang)柵(zha)(zha)和(he)凹(ao)面(mian)光(guang)柵(zha)(zha)等。為(wei)了提高儀(yi)器的(de)分(fen)(fen)辨(bian)本領(ling)和(he)信噪比，可(ke)以采用(yong)更(geng)密的(de)光(guang)柵(zha)(zha)刻(ke)線或用(yong)幾(ji)塊光(guang)柵(zha)(zha)組合成單色(se)(se)(se)器。

探(tan)(tan)測器的(de)作用是探(tan)(tan)測、顯示或(huo)記錄各譜線的(de)位(wei)置和(he)強(qiang)度(du)。在攝譜儀(yi)中(zhong)采用感光(guang)(guang)(guang)板記錄，然后再用光(guang)(guang)(guang)譜投影儀(yi)和(he)測微光(guang)(guang)(guang)度(du)計(ji)測量(liang)。光(guang)(guang)(guang)量(liang)計(ji)和(he)分光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)度(du)計(ji)都(dou)用光(guang)(guang)(guang)電器件（如光(guang)(guang)(guang)電倍增管）或(huo)熱電器件（如熱電偶等）作檢測元件，經光(guang)(guang)(guang)電變換放大后用檢流計(ji)顯示或(huo)用計(ji)算機(ji)處(chu)理。