Spektroskopia on menetelmä, jolla analysoidaan tutkittavasta kohteesta vastaanotettua säteilyä, esimerkiksi valoa. Säteily hajotetaan eri aallonpituus- tai taajuuskomponentteihinsa spektroskoopilla, jolla tuotettua säteilyn hajotelmaa sanotaan spektriksi eli kirjoksi. Tutkittava säteily voi olla sähkömagneettista säteilyä kuten infrapuna- eli lämpösäteilyä, radioaaltoja, ultraviolettia tai vaikkapa hiukkassäteilyä.
Äänen spektrirakenteen tutkiminen on mahdollista spektrografilla.[1]
Kappaleen lähettämän tai heijastaman säteilyn voimakkuudesta eri aallonpituusalueilla voidaan esimerkiksi päätellä, mitä alkuaineita kappaleessa on. Spektri voidaan esittää joko kirkkaina ja tummina nauhoina tai käyränä tai lukusarjana.