spektroskopi en çok tanınan hali ile maddenin özelliklerinin, soğrulan ve salınan parçacıklar, ışık, veya ses aracılığı ile incelenmesidir. ancak spektroskopinin esası bu değildir; çünkü spektroskopi ne kimyasal analize mahkûmdur, ne de kimyasal analizin tamamı spektrumsal analizden oluşmaktadır. sonuçta spektroskopi fizik/fotonik/optik bazlı teknikler bütünüdür ve uygun düştüğü her yerde kullanılmaktadır; örneğin astrofizikte kullanılmaktadır, ancak maksat kimyasal analiz olmayabilmektedir.
spektroskopi ayrıca ışık ile maddenin etkileşiminin incelenmesi olarak da tanımlanabilir. spektroskopi, analitik kimyada ve moleküler biyolojide maddelerin ışık aracılığı ile tanımlanmaları amacıyla kullanılmaktadır. tarihsel olarak sadece görünür ışık kullanılırken, günümüzde yeni yöntemler de kullanılmaktadır. spektroskopik analiz yöntemlerinde örnek üzerine bir uyarıcı tanecik gönderilir ve örneğin bu uyarıcı taneciğe (elektron, nötron, proton, atom, molekül, gibi) karşı davranışı ölçülür. bunlar dışında, elektromanyetik olan ve olmayan ışınım da kullanılmaktadır (mikrodalgalar, radyo dalgaları, x ışınları, vs. gibi). spektroskopik yöntemlerde maddenin elektromanyetik radyasyonu yayması, absorblaması, saçması, saptırması, genel olarak maddenin elektromanyetik radyasyonla etkileşimi ve bu etkileşimin sonuçları analitik amaçlara dönük olarak incelenir. spektroskopi, gökbilim ve uzaktan algılamada da ayrıca yoğun olarak uygulanan yöntemlerdendir.