L'analisi spettrale misura e analizza le proprietà della materia sulla base delle interazioni del materiale con l'energia elettromagnetica. In chimica e fisica, questo processo è noto come spettroscopia. La spettroscopia è di particolare utilità in astronomia, dove viene usata per determinare la composizione chimica degli oggetti celesti.
La luce visibile, la risonanza magnetica, la radiazione infrarossa, i raggi X, la radiazione gamma e la radiazione ultravioletta sono tutti elementi di spettroscopia. Esaminare l'interazione tra la materia e questi diversi tipi di luce rivela proprietà diverse sulla materia. Gli scienziati di ricerca usano la spettroscopia per rilevare diversi tipi di materia. Gli astronomi si affidano alla spettroscopia per vedere oggetti che non emettono luce visibile.
La spettroscopia funziona perché diversi legami chimici vibrano a diverse lunghezze d'onda quando esposti a radiazioni. Gli scienziati esaminano il modello di vibrazione per determinare la composizione chimica della materia in esame. Uno spettroscopio è lo strumento utilizzato dai ricercatori per visualizzare questo modello.
Oltre al suo utilizzo in astronomia, la spettroscopia è uno strumento prezioso in fisica quantistica e ad alta energia, cristallografia, tecnologia laser e maser e determina l'età e l'invecchiamento del legno esposto. La spettroscopia molecolare è la tecnologia che ha portato allo sviluppo del laser. L'analisi spettroscopica dell'idrogeno consente lo sviluppo dell'elettrodinamica quantistica e lo studio di particelle subatomiche sempre più piccole.