Sähkömagneettinen spektri, josta valo on murto -osa, on jatkuva aallonpituuksien jakauma, joka vaihtelee ultraviolettisäteilystä infrapunasäteilyyn. Kun valon muodossa oleva sähkömagneettinen säteily kulkee materiaalin läpi, väliaine absorboi tai säteilee tiettyjä sen osia. Kun tarkkaillaan tätä valoa spektroskoopin läpi, nämä osat näkyvät viivaspektrinä – joko kirkkaanväriset emissioviivat tummalla taustalla tai tummat absorptioviivat kirkkaanvärisellä taustalla.
Kun valkoinen valo kulkee diffraktioristikon läpi, näkyviin tulee jatkuva valonspektri. Diffraktiohila on erottanut valon eri aallonpituuksilleen, violetista punaiseen, näkyvällä alueella. Tämän jatkuvan spektrin hehkuvat kiinteät aineet, nesteet ja kaasut tuottavat korkeassa paineessa. Kaksi tunnetuinta esimerkkiä tästä ovat valkoinen valo prisman läpi ja vesipisaroiden kautta, mikä tekee sateenkaaren.
Linjaspektrejä on kahta tyyppiä: emissiospektri ja absorptiospektri. Ensimmäistä kutsutaan myös kirkkaana viivaspektrinä ja se koostuu muutamista kirkkaista viivoista tummaa taustaa vasten. Jokainen viiva edustaa ainutlaatuista aallonpituutta, ja koko asia on ainutlaatuinen kyseiselle elementille. Nämä putket vapautuvat, kun matalapainekaasu joutuu kosketuksiin sähköpurkauksen kanssa.
Tumman viivan spektri tai absorptiospektri on täsmälleen päinvastainen-kirkkaiden viivojen sijasta kullakin aallonpituudella tummalla taustalla absorptiospektrillä on tummat viivat vastaavilla aallonpituuksilla jatkuvalla taustalla. Tämä tulos on absorptiospektroskopian pääkohde, ja se syntyy johtamalla valo analysoitavan elementin kaasun läpi.
Fyysikko Niels Bohr esitteli vuonna 1913 ajatuksensa siitä, miksi atomispektrillä on sen ominaisuudet ja ominaisuudet. Tätä varten Bohr teorioi oman atomimallinsa, jota nyt kutsutaan Bohrin malliksi. Siinä oletetaan, että elektronit voivat esiintyä vain erillisillä kiertoradilla ytimen ympärillä ja että vain tietyt kiertoradat ovat vakaita, mikä tarkoittaa, että elektroni ei säteile. Säteilyä kuitenkin syntyy, kun elektroni siirtyy korkeamman energian kiertoradalta alemmalle kiertoradalle.
Spektroskopia on tämän ilmiön analysointi käyttäen spektroskooppia. Mikään kaksi elementtiä ei lähetä tai absorboi täsmälleen samaa linjaspektriä, joten näitä havaintoja voidaan käyttää näytteen elementtien määrittämiseen. Tämän seurauksena tähtitieteilijät ovat alkaneet kääntää spektroskooppiaan tähtiin yrittäessään määrittää niiden koostumuksen ja minkä tahansa tähtienvälisen väliaineen tietyn tähden ja maan välillä.