Atom, molekül veya iyonların bir enerji seviyesinden diğer bir enerji seviyesine geçişleri sırasında absorblanan veya yayılan elektromanyetik ışınlar yayılmakta olup, bu elektromanyetik ışınların ölçülmesine spektroskopi denilmektedir. Farklı teknikler içeren çeşitlilik şeklinde spektroskopik yöntemler bulunmakta olup bunlar oldukça fazla sayıdadır.
Spektroskopik yöntemler genel olarak ultraviole görünür bölge absorbsiyon spektroskopisi, floresans ve fosforesans spektroskopisi, atomik absorpsiyon spektroskopisi, atomik emisyon ve atomik floresans spektroskopisi, infrared (IR) spektroskopisi, nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi, kütle spektrometrisi, türbidimetri ve nefelometri, floresans ve fosforesans spektroskopisi yöntemleri, atomik absorpsiyon spektroskopisi (AAS), atomik emisyon ve atomik floresans spektroskopisi, nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ve kütle spektrometrisi (MS) gibi farklı yöntemleri bulunmaktadır.
Spektroskopik yöntemlerin her biri kendisine ait cihazlarla ölçümlerin yapılmasına dayanan yöntemlerdir. Örneğin, atomik absorbsiyon spektroskopisi, ışığın gaz halindeki atomlar tarafından absorpsiyonunun ölçülmesi ilkesine dayanmakta olup, madde konsantrasyonu tayini yapmada kullanılan cihazlar atomik absorpsiyon spektrofotometreleri denilmektedir. Yahut bilinmeyen maddelerin infrared spektrumları, şüphe duyulan maddelerin aynı koşullarda çekilen spektrumları ile veya katologlarda bulunan spektrumlarla karşılaştırılması esasına dayanan IR spektroskopisinde infrared absorpsiyon spektrofotometrelerinin kullanılması gibi durumlar aydınlatıcı olabilir.
Spektroskopik yöntemlerden yararlanarak atomları bir enerji düzeyinden diğerine geçişleri sırasında absorblanan veya yayılan hem dalga hem de tanecik özelliğinde ışımanın ölçülmesi ve yorumlanmasında kullanılan alet çeşitlerine göre spektroskopi işlemi çeşitlenmektedir.