光譜分析法是一類利用物質與輻射能相互作用時產生的光譜（發射、吸收或散射）來鑑別物質及確定其化學組成和相對含量的分析方法。
這種方法基於分子和原子的光譜學，並通過三個主要過程來實現：能源提供能量、能量與被測物質的相互作用、產生被檢測信號。光譜分析法可以分爲吸收光譜法和發射光譜法。吸收光譜法利用物質對光的吸收現象，包括紫外-可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法和原子吸收光譜法等。發射光譜法則利用物質的發射現象，如原子發射光譜法和熒光發射光譜法等。
光譜分析法具有許多優點，如分析速度快、操作簡便、不需要純樣品、可以多元素同時測定、選擇性好、靈敏度高、樣品損壞少等。它廣泛應用於地質、冶金、工業、農業、醫藥衛生、環境、航天等多箇領域，可以分析固體、液體、氣體以及無機和有機化合物。週期表中的大多數元素都可通過這種方法測定。光譜分析法還包括光譜定性分析、定量分析及結構分析。