Quang phổ kế hoạt động bằng cách truyền bức xạ qua một mẫu để phát hiện một phổ duy nhất cho mẫu đó. Quang phổ thu được có thể được sử dụng để xác định các phân tử, nhóm chức và các chất trong mẫu.
Có bốn thành phần chính của máy quang phổ: nguồn bức xạ, mẫu, cách tử nhiễu xạ và máy dò.
Hai loại nguồn bức xạ được sử dụng trong máy quang phổ bao gồm nguồn liên tục và nguồn vạch. Nguồn dòng bao gồm đèn cathode rỗng, trong khi nguồn liên tục bao gồm đèn argon, đèn xenon và đèn vonfram. Nguồn bức xạ được chọn phụ thuộc vào đặc tính của mẫu được phân tích.
Nguồn bức xạ đi qua một bộ chọn bước sóng. Bước sóng được chọn tùy thuộc vào phần nào của quang phổ ánh sáng sẽ được khám phá. Ví dụ, mẫu có thể được phân tích từ một phần cụ thể của phổ điện từ bao gồm bức xạ tia cực tím, bức xạ nhìn thấy hoặc tia hồng ngoại.
Trước khi mẫu được phân tích, mẫu trắng sẽ được kiểm tra đầu tiên. Điều này được thực hiện để không, hoặc chuẩn hóa, kết quả. Sau đó, mẫu được đặt vào máy quang phổ. Bức xạ đi qua một khe để cô lập bước sóng cần thiết trước khi đi qua mẫu. Một số bức xạ này bị lệch hướng, một số đi qua và một số bức xạ bị hấp thụ.
Ánh sáng đi qua máy quang phổ bị phân tán bởi cách tử nhiễu xạ, với kết quả được thu lại bằng một thiết bị chuyên dụng gọi là máy dò. Máy dò tạo ra kết quả quang phổ, cho phép các nhà phân tích xác định nhóm chức, nguyên tố và chất nào có trong mẫu.