Et spektrometer er et måleinstrument som samler lysbølger. Den bruker disse lysbølgene for å bestemme materialet som sendte ut energien, eller for å skape et frekvensspekter. Astronomer bruker hyppigst spektrometre for å bestemme sminke av stjerner eller andre himmellegemer. Når gjenstander er varme nok, avgir de synlig lys på et gitt punkt eller punkter på det elektromagnetiske spekteret. Spektrometere deler den innkommende lysbølgen i komponentfargene. Ved hjelp av dette kan de bestemme hvilket materiale som skapte lyset.
Den mest grunnleggende utformingen av et moderne spektrometer er en samling av en spaltet skjerm, et diffraksjonsgitter og en fotodetektor. Skjermen tillater en stråle av lys inn i det indre av spektrometeret, der lyset passerer gjennom diffraksjonsgitteret. Gitteret deler lyset i en stråle av komponentfargene, som ligner på et prisme. I følge University of Arizona (referanse 1) har mange spektrometre også et kollimerende speil som gjør lysbølgene parallelle og sammenhengende, og dermed gjør det mer fokusert. Dette gjelder spesielt spektrometre som brukes i teleskoper. Lyset reflekteres deretter over på en detektor som tar opp individuelle bølgelengder.
I følge NASA (referanse 2) kan spektroskop bestemme atmosfæresammensetningen ved å analysere bølgelengdene til absorbert sollys som passerer gjennom en gitt del av atmosfæren. Når lys passerer gjennom en gass, som oksygen eller metan, absorberer gassen noen av bølgelengdene. Dette blir sett på som forskjellige farger, avhengig av gass.