光譜儀按探測方法分，有直接用眼觀察的分光鏡，用感光片記錄的攝譜儀，以及用光電或熱電元件探測光譜的分光光度計等等。檢測各類元素的并運用光譜原理的科學儀器被稱作光譜儀。
光譜儀又稱分光儀，廣泛為認知的為直讀光譜儀。以光電倍增管等光探測器測量譜線不同波長位置強度的裝置。它由一個入射狹縫，散系統，一個成像系統和一個或多個出射狹縫組成。以色散元件將輻射源的電磁輻射分離出所需要的波長或波長區域，并在選定的波長上（或掃描某一波段）進行強度測定。分為單色儀和多色儀兩種。
一臺典型的光譜儀主要由一個光學平臺和一個檢測系統組成。包括以下幾個主要部分：
1、入射狹縫: 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統的物點；
2、準直元件: 使狹縫發出的光線變為平行光。該準直元件可以是一獨立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵；
3、色散元件: 通常采用光柵，使光信號在空間上按波長分散成為多條光束；
4、聚焦元件: 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點對應于一特定波長；
5、探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點的光強度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。
光譜儀就是應用這些理論基礎，結合電子、機械、控制及數據處理等多學科知識形成的元素成份定性、定量分析的測試儀器。光譜儀作為一種常規的元素成份測試儀器，已經廣泛應用于水泥工業，對水泥生料的化學成份進行分析，進而對生產過程進行控制，確保了水泥生產的質量要求。
