光譜分析儀一般由分光系統、接收系統和數據處理系統組成，其工作原理是將光源發出的復色光按照不同的波長分離出來，配合各種光電探測器件對譜線強度進行測量，獲得光譜功率（輻射）分布，再計算出色品坐標、色溫、顯色指數、光通量、輻射通量等光色性能參數。
光譜分析儀是在平時的光通信波分復用產品中較常使用到的儀表，當WDM系統剛出現時，多用它測試信號波長和光信噪比。其主要特點是動態范圍大，一般可達70dB；靈敏度好，可達-90dBm；分辨率帶寬小，一般小于0.1nm；比較適合于測試光信噪比。另外測量波長范圍大，一般在600~1700nm.，但是測試波長精度時卻不如多波長計準確。
在光譜的測量、各參考點通路信號光功率、各參考點光信噪比、光放大器各個波長的增益系數和增益平坦度的測試都可以使用光譜分析儀。光譜分析儀現在也集成了WDM的分析軟件，可以很方便地把WDM的各個波長的中心頻率、功率、光信噪比等參數用菜單的方式顯示出來。光譜儀的種類繁多，常見的分類方法如下：
按工作光譜的區域分類：紫外-可見光（UV-VIS）光譜儀、可見光（VIS）光譜儀、紫外-可見光-近紅外（VIR）光譜儀等類型。
按分光系統分類：棱鏡分光光譜儀、光柵分光光譜儀、濾色片分光光譜儀。
按光路數量分類：單路光譜儀、多路光譜儀。
按探測器分類：在可見光范圍內主要有PMT光譜儀和CCD光譜儀兩種，在紫外、近紅外范圍內還有專門的探測器類型。
按掃描方式分類：機械掃描式光譜儀、快速掃描式光譜儀。
按測量對象和測量結果的用途分類：分析用光譜儀、光色測量用光譜儀。
