물질의 분광학적 특성을 이용한 분석법. 분광 분석이라고도 한다.
원자나 분자는 각각 고유의 특정한 스펙트럼을 나타내므로, 미리 그
스펙트럼 을 알고 있으면 어떤 물질의 스펙트럼을 조사함으로써 그 속에 들어 있는 원자나 분자의 종류를 알 수가 있다.
예를 들면 불꽃 반응의 색깔이 비슷해서 원소를 구별하기가 곤란할 때,
분광기로 불꽃을 보면 각각 다른 선스펙트럼이 나타나므로 원소들을 쉽게 구별할 수 있다.
화학 분석법에 비해 조작이 쉽고 감도가 높으며, 특히 아주 적은 양의 검출에 이용할 수가 있다.