Спектрометър е измервателно устройство, което събира светлинни вълни. Той използва тези светлинни вълни, за да определи материала, излъчващ енергията, или за да създаде честотен спектър. Астрономите най-често използват спектрометри, за да определят състава на звездите или други небесни тела. Когато обектите са достатъчно горещи, те излъчват видима светлина в дадена точка или точки от електромагнитния спектър. Спектрометрите разделят входящата светлинна вълна на нейните съставни цветове. Използвайки това, те могат да определят какъв материал е създал светлината.
Най-основният дизайн на съвременния спектрометър е сглобка от прорезан екран, дифракционна решетка и фотодетектор. Екранът пропуска лъч светлина във вътрешността на спектрометъра, където светлината преминава през дифракционната решетка. Решетката разделя светлината на лъч от съставните си цветове, подобно на призма. Според Университета в Аризона (справка 1), много спектрометри имат и колимиращо огледало, което прави светлинните вълни успоредни и кохерентни, като по този начин го прави по-фокусиран. Това се отнася особено за спектрометрите, използвани в телескопите. След това светлината се отразява върху детектор, който улавя отделни дължини на вълната.
Според NASA (справка 2), спектроскопите могат да определят атмосферния състав, като анализират дължините на вълните на абсорбираната слънчева светлина, която преминава през даден участък от атмосферата. Когато светлината преминава през газ, като кислород или метан, газът поглъща някои от дължините на вълните. Това се разглежда като различни цветове, в зависимост от газа.