Spektriviivat ovat aukkoja tavallisesti jatkuvassa taajuuden jakaumassa valossa. Ne syntyvät, kun emittoitunut valo absorboituu osittain aineeseen, yleensä kaasuun. Eräs spektriviivatyyppi on absorptioviiva, joka syntyy, kun jotkin valon taajuudet absorboituvat emittoidusta säteilystä. Toisaalta emissioviiva voidaan nähdä valossa, joka absorboitui ja sitten säteili uudelleen. Nämä viivat voivat antaa tähtitieteilijöille vihjeitä tähtitieteellisten esineiden koostumuksesta ja nopeudesta.
Ensimmäinen kahdesta spektriviivatyypistä on absorptioviivoja. Absorptioviivoja esiintyy, kun valo säteilee kohteesta, kuten tähdestä, ja kulkee sitten kaasun läpi ennen kuin se saavuttaa tarkkailijan. Tässä tapauksessa kuuman tähden valo säteilee voimakkaasti laajalla taajuusalueella; toisin sanoen sillä on jatkuva säteilyspektri. Jos se kuitenkin kulkee kylmän kaasun läpi, kaasu voi absorboida tietyntaajuista valoa. Kun tarkkailija analysoi valoa, joka alun perin tuli tähdestä, se näyttää absorptioviivoja – havaittavia aukkoja tietyissä säteilytaajuuksissa.
Toinen spektriviivan tyyppi on emissioviiva. Kaasu ei voi jatkuvasti absorboida tähtien valoa, koska valo sisältää energiaa. Sen sijaan kaasu absorboi sen ja säteilee sitten uudelleen myöhemmin. Kun se säteilee uudelleen, valo sisältää vain ne taajuudet, jotka kaasu absorboi. Siksi emissiolinjojen taajuuksien tulee vastata vastaavien absorptiolinjojen taajuuksia. Tämän ovat itse asiassa vahvistaneet tähtitieteilijät, jotka tarkkailevat uudelleen säteilevää valoa; nämä kaksi linjatyyppiä ovat olennaisesti toistensa käänteisiä.
Spektriviivoja on olemassa, koska elementtien ja kemikaalien lähettämällä valolla on jatkuva taajuusspektri. Sen sijaan, että näkyvä valo olisi homogeeninen kokonaisuus, se on itse asiassa sähkömagneettista säteilyä tietyllä taajuusalueella. Paljaalla silmällä näkymättömällä säteilyllä on myös jatkuva taajuusjakauma, vaikka se on keskittynyt näkyvän alueen ulkopuolelle. Spektrometrinä tunnettua tieteellistä instrumenttia voidaan käyttää sähkömagneettisen säteilyn taajuuksien analysointiin.
Näiden linjojen tutkiminen voi antaa tähtitieteilijöille kaksi tärkeää tietoa. Ensinnäkin, kun tiedetään, mitkä kaasut tuottavat mitkä absorptioviivat, spektriviivat voivat auttaa tunnistamaan planeettojen ilmakehän koostumuksen. Tähtitieteilijät ovat käyttäneet tätä tekniikkaa luonnehtiakseen aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen ilmakehyksiä. Toiseksi, tunnistettavat spektriviivojen kuviot voivat osoittaa tähtitieteellisten kohteiden nopeuden – kohteen nopeus siirtää sen säteilyn taajuutta, spektriviivat mukaan lukien.