電磁波（光）を、分光器（プリズムや回折格子など）を通すことによって得られる、電磁波の波長ごとの強度分布を記録したものをスペクトルという。スペクトルを生じる機構によって、吸収スペクトル、放出スペクトル、散乱スペクトルなどとよばれる。また、電磁波の波長範囲により、X線スペクトル、紫外スペクトル、可視スペクトル、赤外スペクトル、マイクロ波スペクトルなどとよばれる。

　スペクトルは、物質を構成する原子や分子が、それらに特徴的な波長の電磁波と相互作用（吸収、放出、散乱）するために観測される。図は、水素原子を熱すると得られるスペクトルである（水素原子のバルマー系列）。水素原子は、赤（656 nm）、青（486 nm、434 nm）、紫（410 nm）の4種類の波長の光を放出する。これは、可視発光スペクトルといえる。これらの波長は原子の種類に固有であり、この性質を利用して、原子の種類を調べることができる。その他にも、スペクトルから、原子や分子、タンパク質や核酸などについて、さまざまな情報を得ることができる。