光谱分析仪一般由分光系统、接收系统和数据处理系统组成，其工作原理是将光源发出的复色光按照不同的波长分离出来，配合各种光电探测器件对谱线强度进行测量，获得光谱功率（辐射）分布，再计算出色品坐标、色温、显色指数、光通量、辐射通量等光色性能参数。
光谱分析仪是在平时的光通信波分复用产品中较常使用到的仪表，当WDM系统刚出现时，多用它测试信号波长和光信噪比。其主要特点是动态范围大，一般可达70dB；灵敏度好，可达-90dBm；分辨率带宽小，一般小于0.1nm；比较适合于测试光信噪比。另外测量波长范围大，一般在600~1700nm.，但是测试波长精度时却不如多波长计准确。
在光谱的测量、各参考点通路信号光功率、各参考点光信噪比、光放大器各个波长的增益系数和增益平坦度的测试都可以使用光谱分析仪。光谱分析仪现在也集成了WDM的分析软件，可以很方便地把WDM的各个波长的中心频率、功率、光信噪比等参数用菜单的方式显示出来。光谱仪的种类繁多，常见的分类方法如下：
按工作光谱的区域分类：紫外-可见光（UV-VIS）光谱仪、可见光（VIS）光谱仪、紫外-可见光-近红外（VIR）光谱仪等类型。
按分光系统分类：棱镜分光光谱仪、光栅分光光谱仪、滤色片分光光谱仪。
按光路数量分类：单路光谱仪、多路光谱仪。
按探测器分类：在可见光范围内主要有PMT光谱仪和CCD光谱仪两种，在紫外、近红外范围内还有专门的探测器类型。
按扫描方式分类：机械扫描式光谱仪、快速扫描式光谱仪。
按测量对象和测量结果的用途分类：分析用光谱仪、光色测量用光谱仪。
