Espectrômetros medem a quantidade de luz absorvida por moléculas. Medindo a absorção de luz, a estrutura molecular da substância pode ser determinada. O resultado é lido como porcentagem de absorção ou transmissão; em outras palavras, quanta luz passa por uma determinada amostra do composto. A instrumentação usada para espectrometria evoluiu ao longo do tempo, mas o princípio básico permanece o mesmo na maioria dos designs.
Espectrômetros nem sempre usam luz para examinar moléculas e pequenas partículas como íons para fins de pesquisa médica. São amplamente utilizados nas áreas de astronomia e física. Espectrômetros que fotografam a Terra e sua atmosfera do espaço são chamados espectrômetros de imagem. O MERIS é um exemplo de um espectrômetro desse tipo em operação atualmente. O MERIS é um espectrômetro programável de resolução espectral média que obtém imagens da superfície terrestre usando a faixa espectral refletiva solar. Segundo a Agência Espacial Europeia, 15 bandas espectrais diferentes podem ser selecionadas do solo usando controles de computador.
O estudo de diferentes fenômenos físicos, incluindo dicromatismo circular, cinética de fluxo parado e fotólise a laser, pode ser realizado usando espectrômetros de precisão. Aplicações desse tipo de espectrometria são usadas em biologia, fisiologia, medicina e pesquisa termodinâmica, tanto academica quanto comercialmente. O espectrômetro de dicromatismo circular Chirascan, por exemplo, fabricado no Reino Unido, é um espectrômetro potente, rápido e sensível que pode examinar a conformação de biomoléculas como proteínas.
Espectrômetros de varredura programáveis de alta velocidade e feixe duplo verdadeiro são usados para analisar soluções de diferentes moléculas em laboratórios usando luz ultravioleta. O CINTRA 404, fabricado por uma empresa nos Estados Unidos, tem resolução poderosa e usa um design de abertura variável que varia de 0,1 a 2,0 nanômetros. Os resultados podem então ser enviados diretamente para um computador e analisados usando um programa de software que roda na maioria dos PCs.
A espectroscopia Stark não depende de equipamentos sofisticados para funcionar efetivamente. Usando vidros congelados (uma amostra congelada da solução a ser examinada) e uma fonte de luz, cientistas podem obter informações sobre íons e proteínas constituintes de uma amostra, como seus momentos de dipolo, sua polarizabilidade e seus graus de separação de carga. Os resultados e conclusões das medições Stark podem ser aplicados em uma ampla gama de aplicações em áreas como biologia, ciência de materiais e química.
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