สเปกโทรสโกปี (อังกฤษ: spectroscopy) แต่เดิมหมายถึงการศึกษาปฏิกิริยาระหว่างการแผ่รังสีกับสสารในรูปของฟังก์ชันความยาวคลื่น (λ) สเปกโทรสโกปีจะอ้างถึงการกระเจิงของแสงที่ตามองเห็นตามขนาดความยาวคลื่นของมัน เช่น การกระเจิงของแสงผ่านปริซึม ต่อมาหลักการนี้ได้ขยายออกไปครอบคลุมการวัดปริมาณใดๆ ที่อยู่ในรูปฟังก์ชันของทั้งความยาวคลื่นและความถี่ ดังนั้นมันจึงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสนามหรือความถี่ (ν) ด้วย ขอบเขตการศึกษายังขยายไปครอบคลุมเรื่องของพลังงาน (E) ในฐานะตัวแปร ทั้งนี้เนื่องมาจากความสัมพันธ์กันระหว่างพลังงานและความถี่ ตามสมการ E = hν (h ในที่นี้คือ ค่าคงที่ของพลังค์) การพล็อตค่าที่ได้จากฟังก์ชันความยาวคลื่นหรือความถี่นี้ เรียกชื่อกันว่าเป็น สเปกตรัมการศึกษาสเปกโทรสโกปี มักใช้ในการวิเคราะห์เคมีและเคมีกายภาพ เพื่อใช้ในการระบุถึงส่วนประกอบของสสาร โดยดูจากเส้นสเปกตรัมที่สสารนั้นแผ่ออกมาหรือถูกดูดกลืนเข้าไปนอกจากนี้ ยังมีการใช้งานสเปกโทรสโกปีอย่างมากในทางดาราศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ส่วนมากจะติดตั้งสเปกโทรมิเตอร์เอาไว้ ซึ่งใช้ทั้งการตรวจวัดองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของวัตถุทางดาราศาสตร์ และยังใช้วัดความเร็วของวัตถุเหล่านั้นโดยสังเกตการเคลื่อนดอพเพลอร์จากเส้นสเปกตรัมของวัตถุนั้น