स्पेक्ट्रोस्कोपी पदार्थ और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बीच होने वाली परस्पर क्रिया का अध्ययन करती है। जब प्रकाश किसी पदार्थ से टकराता है, तो वह अवशोषित, उत्सर्जित या प्रकीर्णित हो सकता है। अवशोषण या उत्सर्जन का पैटर्न पदार्थ की संरचना और संघटन को प्रकट करता है। प्रत्येक अणु का एक अद्वितीय स्पेक्ट्रल फिंगरप्रिंट होता है। स्पेक्ट्रोस्कोपी रसायन विज्ञान, भौतिक विज्ञान और खगोल विज्ञान में सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक है।

यह तकनीक कई रूपों में पाई जाती है। अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी आणविक कंपन को मापती है और कार्यात्मक समूहों की पहचान करती है। पराबैंगनी-दृश्य स्पेक्ट्रोस्कोपी इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों को मापती है और सांद्रता को निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाती है। नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी नाभिकीय स्पिन संक्रमणों को मापती है और आणविक संरचना का निर्धारण करती है। द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री सख्ती से स्पेक्ट्रोस्कोपी नहीं है, लेकिन इसे अक्सर इसके साथ ही वर्गीकृत किया जाता है। एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी आंतरिक कोशों में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों को मापती है। प्रत्येक रूप विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के एक अलग भाग का उपयोग करता है।

स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग अज्ञात पदार्थों की पहचान करने, सांद्रता निर्धारित करने, अभिक्रिया गतिकी का अध्ययन करने और आणविक संरचना का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। खगोल विज्ञान में इसका उपयोग तारों और आकाशगंगाओं की संरचना का निर्धारण करने के लिए किया जाता है। चिकित्सा में इसका उपयोग रोगों के निदान के लिए किया जाता है। पर्यावरण निगरानी में इसका उपयोग प्रदूषकों का पता लगाने के लिए किया जाता है। फोरेंसिक में इसका उपयोग साक्ष्यों के विश्लेषण के लिए किया जाता है।

इन उपकरणों की जटिलता भिन्न-भिन्न होती है। एक साधारण स्पेक्ट्रोफोटोमीटर एक तरंगदैर्ध्य पर अवशोषण को मापता है। एक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर अतिचालक चुंबकों और रेडियो तरंगों का उपयोग करता है। स्पेक्ट्रोग्राफ से युक्त दूरबीन दूर के तारों के स्पेक्ट्रा को मापती है। इन सभी का सामान्य सिद्धांत प्रकाश और पदार्थ की परस्पर क्रिया है।