電磁波を波長または周波数成分に分解して測定することにより、対象の組成や温度、密度などを調べること。光学や物性、化学、医学などの幅広い分野で用いられる。電磁波の吸収と放射は、波長（周波数）について連続的に起こる成分（連続吸収あるいは連続光）に加え、特定の波長について生じるスペクトル線として現れる。これを分解して測定するのが分光器であり、どの程度細かく波長（周波数）に分解できるかという分光器の基本性能は波長（周波数）分解能と呼ばれる。波長に分解する分散素子としてはプリズムや回折格子が早い段階から用いられたが、その後干渉計を用いたフーリエ分光器などでさまざまな波長の分光が行われるようになり、現在ではガンマ線から電波まであらゆる波長の電磁波が分光の対象となっている。天体分光学も参照。