各种物质的辐射都直接反应物质的结构，也就是说，各种结构的物质都有自己的特征光谱。因此，根据物质的特征光谱，可以研究物质的结构和测定物质的化学成分。这种理由特征光谱研究物质结构和测定化学成分的方法，统称为光谱分析。因此光谱分析实质应用光谱学的原理和试验方法分析物质的化学成分。

基于测量物质的光谱而建立的分析方法统称为光谱分析法。根据获得光谱的方式，光谱分析方法一般可以分为光谱法、荧光光谱法、吸收光谱法和拉曼散射光谱法等基本类型。

发射光谱是物质的分子或者原子在外能的作用下，由低能态过度到高能态，然后自发跃迁到低能态时辐射所得到的光谱。如果物质的激发是由吸收光子引起的，那么所得到的光谱即为荧光光谱，荧光光谱是分子或者原子的光至发光。吸收光谱则是由于物质的分子或者原子吸收辐射能，由低能态过度到高能态，使入射辐射呢个减少说得到的光谱。拉曼光谱基于分子对入射光的散射，是物质对辐射能选择性的散射得到的，它与一般散射不同，拉曼散射不仅改变辐射的传播方向，而且还使辐射波长发生变化。