Uno spettrometro è un dispositivo di misurazione che raccoglie le onde luminose. Usa queste onde luminose per determinare il materiale che ha emesso l'energia o per creare uno spettro di frequenza. Gli astronomi fanno l'uso più frequente di spettrometri per determinare la composizione delle stelle o di altri corpi celesti. Quando gli oggetti sono abbastanza caldi, emettono luce visibile in un determinato punto o punti dello spettro elettromagnetico. Gli spettrometri suddividono l'onda luminosa in arrivo nei suoi colori componenti. Usando questo, possono determinare quale materiale ha creato la luce.
Il design più elementare di uno spettrometro moderno è un insieme di uno schermo a fessura, un reticolo di diffrazione e un fotorilevatore. Lo schermo consente un raggio di luce all'interno dello spettrometro, dove la luce passa attraverso il reticolo di diffrazione. Il reticolo divide la luce in un fascio dei suoi colori componenti, simile a un prisma. Secondo l'Università dell'Arizona (riferimento 1), molti spettrometri hanno anche uno specchio collimatore che rende le onde luminose parallele e coerenti, rendendole così più focalizzate. Questo vale soprattutto per gli spettrometri utilizzati nei telescopi. La luce si riflette quindi su un rilevatore che rileva le singole lunghezze d'onda.
Secondo la NASA (riferimento 2), gli spettroscopi possono determinare la composizione atmosferica analizzando le lunghezze d'onda della luce solare assorbita che passa attraverso una data sezione dell'atmosfera. Quando la luce passa attraverso un gas, come l'ossigeno o il metano, il gas assorbe alcune delle lunghezze d'onda. Questo è visto come colori diversi, a seconda del gas.