Et spektrometer er en måleenhed, der samler lysbølger. Det bruger disse lysbølger til at bestemme det materiale, der udsender energien, eller til at skabe et frekvensspektrum. Astronomer bruger den hyppigste anvendelse af spektrometre til at bestemme sammensætningen af stjerner eller andre himmellegemer. Når genstande er varme nok, udsender de synligt lys på et givet punkt eller punkter på det elektromagnetiske spektrum. Spektrometre opdeler den indkommende lysbølge i dens komponentfarver. Ved hjælp af dette kan de bestemme, hvilket materiale der skabte lyset.
Det mest basale design af et moderne spektrometer er en samling af en spaltet skærm, et diffraktionsgitter og en fotodetektor. Skærmen tillader en lysstråle ind i det indre af spektrometeret, hvor lyset passerer gennem diffraktionsgitteret. Gitteret opdeler lyset i en stråle af dets komponentfarver, svarende til et prisme. Ifølge University of Arizona (reference 1) har mange spektrometre også et kollimerende spejl, der gør lysbølgerne parallelle og sammenhængende, hvilket gør det mere fokuseret. Dette gælder især spektrometre, der anvendes i teleskoper. Lyset reflekteres derefter på en detektor, der opfanger individuelle bølgelængder.
Ifølge NASA (reference 2) kan spektroskoper bestemme atmosfærens sammensætning ved at analysere bølgelængderne af absorberet sollys, der passerer gennem et givet afsnit af atmosfæren. Når lys passerer gennem en gas, som ilt eller metan, absorberer gassen nogle af bølgelængderne. Dette ses som forskellige farver afhængigt af gassen.