Analiza spectrală măsoară și analizează proprietățile materiei pe baza interacțiunilor materialelor cu energia electromagnetică. În chimie și fizică, acest proces este cunoscut sub numele de spectroscopie. Spectroscopia este folosită în special în astronomie, unde se utilizează pentru a determina compoziția chimică a obiectelor celeste.
Lumina vizibilă, rezonanța magnetică, radiația infraroșie, razele X, radiația gamma și radiația ultravioletă sunt elemente de spectroscopie. Examinarea interacțiunii dintre materie și aceste tipuri diferite de lumină arată diferite proprietăți în materie. Cercetătorii de cercetare folosesc spectroscopia pentru a detecta diferite tipuri de materie. Astronomii se bazează pe spectroscopie pentru a vedea obiecte care nu emit lumină vizibilă.Spectroscopia funcționează deoarece diferitele legături chimice vibrează la diferite lungimi de undă atunci când sunt expuse la radiații. Oamenii de știință examinează modelul vibrațiilor pentru a determina compoziția chimică a materiei analizate. Un spectroscop este instrumentul pe care cercetătorii îl folosesc pentru a vedea acest tipar.
Pe lângă utilizarea în astronomie, spectroscopia este un instrument valoros în fizica cuantică și înaltă a energiei, cristalografia, tehnologia laser și maser și determinarea vârstei și a intemperiilor lemnului expus. Spectroscopia moleculară este tehnologia care a condus la dezvoltarea laserului. Analiza spectroscopică a hidrogenului permite dezvoltarea electrodinamicii cuantice și studierea particulelor subatomice din ce în ce mai mici.