通常指系统的某一特性分布在其组分上的方式。例如，在^*虹(rainbow)上可观察到可见光谱，它显示出太阳光经过雨滴分解出的各个成分的频率分布。可见光谱只是范围从X射线到无线电波间的电磁光谱的一小部分。光谱学是研究原子和分子发射和吸收电磁能的科学。

根据^*量子理论(quantum theory)，原子和分子只能发射或吸收分立的能量，称为量子。当原子或分子受热、受电子轰击等等时，它吸收能量(成为激发态);当退回原低能态时，就发射一个光子(一份辐射能的量子)。光子的能等于hf，其中f是辐射频率，h是^*普朗克常数(Planck’s constant)。每个原子或分子只能进行特定能级的跃迁，这意味着和热激发产生的连续^*黑体辐射(blackbody radiation)一样，原子可以发射和吸收特定频率的辐射，这就在光谱上显现出相应的色线。这些谱线可以用来鉴定特定的元素。由原子或分子所发射的辐射形成的光谱称为发射光谱。同样，原子可以吸收其发射谱线频率处的辐射，如果物质置于辐射通路上，它的原子将吸收特定频率处的辐射，在光谱上形成一系列暗线，这些暗线称为吸收光谱。例如，太阳光谱中有许多暗线(夫琅和费谱线)。这是由太阳气层吸收太阳中心的辐射能量的氢原子和氮原子等引起的。

光谱 这个光谱中X射线区的高能光子改变原子内壳层电子的激态。紫外光子和可见光子与参与化学反应的外壳层电子相互作用。红外光子改变分子的振动状态，微波光子影响分子的旋转。