光譜分析法是一類重要的分析方法，基於物質與輻射能相互作用時分子發生的能級躍遷，從而產生的發射、吸收或散射的波長或強度進行分析。
光譜分析法可以分爲原子發射光譜法、原子吸收光譜法、紫外-可見吸收光譜法、紅外光譜法等，這些方法利用了分子或原子在能級躍遷時產生的光譜。光譜分析法具有多種優點，如分析速度快、操作簡便、可以同時測定多種元素或化合物，且樣品損壞少，但也有其侷限性，例如光譜定量分析需要標準樣品，且標準樣品的組成和結構狀態應與被分析的樣品基本一致。光譜分析法根據物質的光譜來鑑別物質及確定其化學組成和相對含量，是以分子和原子的光譜學爲基礎建立起的分析方法。
此外，光譜分析法也可以用於鑑定物質中核素及其化學成分。