L'instrument qui permet de détecter l'interaction entre le rayonnement électromagnétique et la matière s'appelle un spectrophotomètre et sa structure de base peut être vue dans le schéma suivant.

Le spectrophotomètre est constitué d'une source lumineuse (ampoule) qui produit une lumière blanche. La première fente sélectionne un faisceau qui contient toutes les fréquences émises. Ce rayon traverse un prisme de verre qui décompose la lumière blanche en ses différentes fréquences (du rouge au violet). Une deuxième fente sélectionne l'une des fréquences (lumière monochromatique) qui tombera sur la cuvette contenant l'échantillon. L'ensemble du prisme et de la deuxième fente s'appelle un monochromateur.

Le rayon monochromatique traversant l'échantillon frappe le détecteur, qui transfère les données à un système informatique où le spectre est généré. Si la fréquence sélectionnée dans la deuxième fente n'est pas absorbée par l'échantillon, un point de base du spectre est produit. Lorsque la fréquence du rayonnement est suffisante pour produire une transition (vibrationnelle, électronique...) un pic d'absorption est observé dans le spectre.

L'analyse du spectre permet de déterminer la structure de la molécule qui le produit.