Spektrometre spektral çizgiler üretmek ve dalga boyları ve yoğunlukları ölçmek için spektroskopi amacıyla kullanılır. Spektrometre gamma ışınları ve X-ışınlarından uzak infrared ışınlarına kadar çok geniş bir dalga boyu aralığı üzerinde çalışılan araçlar için kullanılan bir terimdir. Alet nispi birimler yerine mutlak birimlerin spektrumunu ölçmek için tasarlanmış ise o zaman spektrofotometre olarak adlandırılır. Spektrofotometrelerin çoğunluğu görülebilir spektrum ve yakın spektral bölgelerinde kullanılmaktadır. Genel olarak, belli bir alet spektrumun farklı kısımlarını ölçmek için kullanılan çeşitli teknikler nedeniyle bu toplam aralığının küçük bir bölümü üzerinde çalışacaktır. Optik frekansların altında (mikrodalga ve radyo dalgalarında olduğu gibi) ölçüm için spektrum analizörü özel elektronik bir cihazdır. Spektrometreler çoğunlukla astronomi ve bazı kimya dallarında kullanılmaktadır. İlk spektroskoplar sadece ışık dalga boylarını kademeli olarak işaretleyen prizmalardan oluşuyordu. Modern spektrometreler ise genellikle tümü otomatik ve bir bilgisayar tarafından kontrol edilen bir sapma ölçüm şebekesi (kırılma ızgarası), hareketli bir yarık ve fotodedektörden oluşmaktadır. Joseph von Fraunhofer bir prizma, kırınım yarığı ve teleskobu birleştirerek ilk modern spektroskobu geliştirdi. Böylece spektral çözünürlük artışı sağlayan ve diğer laboratuvarlarda da yeniden üretilebilen bir alet elde etti. Gustav Robert Kirchhoff ve Robert Bunsen, kimyasal analizlerde spektroskopların uygulanmasını keşfettiler. Sezyum ve rubidyumu bu yaklaşımla buldular.Kirchhoff ve Bunsen ayrıca Fraunhofer çizgileri de dâhil olmak üzere yıldız spektrumlarının kimyasal açıklamasını yaptılar.