La spectroscopie est l'étude de la lumière en fonction de la longueur d'onde qui a été émise, réfléchie ou qui a brillé à travers un solide, un liquide ou un gaz. Pour être analysé, le produit chimique est chauffé, car les choses chaudes brillent et chaque produit chimique brille différemment. Les différentes longueurs d'onde de la lueur forment un spectre de couleurs qui diffère dans certains détails des autres produits chimiques. La spectroscopie sépare et mesure la luminosité des différentes longueurs d'onde. Elle peut identifier les substances chimiques d'un mélange et déterminer d'autres éléments, comme la température de l'objet.

La spectroscopie permet aux scientifiques d'étudier et d'explorer des choses qui sont trop petites pour être vues au microscope, comme les molécules, et les particules subatomiques encore plus petites comme les protons, les neutrons et les électrons. Il existe des instruments spéciaux pour mesurer et analyser ces ondes lumineuses.