一、光源
光源是光谱仪的能量起点，为分析提供基础辐射。常见的有钨丝灯，它发出连续光谱，在可见光区域强度高，常用于常规物质成分检测，如金属元素分析。氙灯则能产生高强度且覆盖紫外到近红外波段的光，适用于对紫外吸收特性研究，像有机化合物结构鉴定。激光光源以其高亮度、单色性好的特点，在拉曼光谱等领域大显身手，可精准激发分子振动，助力微观结构剖析。
二、分光元件
分光元件是核心部件之一，负责将复合光分解。棱镜基于不同波长光折射率差异实现分光，其材料和形状决定色散能力与分辨率，石英棱镜在紫外-可见光区性能优异。光栅利用光的衍射和干涉原理，通过刻制大量等间距狭缝，使不同波长光在不同角度加强，具有更高的色散效率和分辨率，广泛应用于高精度光谱测量，如天体光谱分析确定星体元素组成。
三、探测器
探测器的任务是将光信号转化为电信号以便后续处理。光电倍增管灵敏度极高，能探测微弱光信号，在荧光光谱等弱光检测中不可或缺，可将单个光子转化为可测电流脉冲。电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）探测器则以阵列形式存在，能同时记录多个波长位置的光强，快速获取光谱信息，在成像光谱仪中用于实时监测物体表面光谱分布，如农业上作物生长状况评估。
四、光学系统
光学系统包括透镜、反射镜等，引导和聚焦光线。准直镜使光源发出的发散光变为平行光入射到分光元件，保证分光效果均匀准确。物镜将分光后的光聚焦到探测器上，其焦距和数值孔径影响光谱分辨率和光通量。滤光片用于筛选特定波长范围的光，消除杂散光干扰，提高光谱纯度，在荧光光谱仪中可有效分离激发光和发射光。
五、数据处理与显示系统
该系统接收探测器传来的电信号，经放大、模数转换后，由计算机软件进行复杂运算，如基线校正、峰值识别、定量分析等，*终将光谱以直观图表形式呈现。先进的算法可实现自动峰位标注、谱图拟合，帮助科研人员快速解读光谱数据，挖掘其中蕴含的物质成分、结构及含量信息，推动化学、物理、生物等多学科发展。
