ספקטרומטר הוא מכשיר מדידה שאוסף גלי אור. הוא משתמש בגלי אור אלה כדי לקבוע את החומר שפולט את האנרגיה, או כדי ליצור ספקטרום תדרים. האסטרונומים משתמשים בתדירות הגבוהה ביותר בספקטרומטרים כדי לקבוע את איפורם של כוכבים או גרמי שמיים אחרים. כאשר עצמים חמים מספיק, הם פולטים אור גלוי בנקודה מסוימת או בנקודות בספקטרום האלקטרומגנטי. ספקטרומטרים מפצלים את גל האור הנכנס לצבעי הרכיב שלו. באמצעות זה הם יכולים לקבוע איזה חומר יצר את האור.
העיצוב הבסיסי ביותר של ספקטרומטר מודרני הוא הרכבה של מסך מחורץ, סריג דיפרקציה וגלאי פוטו. המסך מאפשר קרן אור לחלק הפנימי של הספקטרומטר, שם האור עובר דרך סורג העקיפה. הסורג מפצל את האור לקורת צבעי הרכיב שלו, בדומה לפריזמה. על פי אוניברסיטת אריזונה (התייחסות 1), לספקטרומטרים רבים יש גם מראה מסתכמת שהופכת את גלי האור למקבילים וקוהרנטיים, ובכך להפוך אותו לממוקד יותר. זה חל במיוחד על ספקטרומטרים המשמשים בטלסקופים. לאחר מכן האור משתקף לגלאי שתופס אורכי גל בודדים.
על פי נאס"א (הפניה 2), ספקטרוסקופים יכולים לקבוע את הרכב האטמוספירה על ידי ניתוח אורכי הגל של אור השמש הנספג שעובר בקטע נתון של האטמוספירה. כאשר האור עובר דרך גז, כמו חמצן או מתאן, הגז סופג חלק מאורכי הגל. זה נתפס כצבעים שונים, תלוי בגז.