Spektroskopi mempelajari interaksi antara radiasi elektromagnetik dan materi. Dalam interaksi ini, radiasi elektromagnetik dapat berperilaku sebagai gelombang atau sebagai partikel, meskipun tidak ada fenomena fisik yang diamati di mana kedua perilaku tersebut terjadi secara bersamaan.

Ketika berperilaku sebagai gelombang, ia terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang berosilasi tegak lurus dan merambat dengan kecepatan cahaya $c=300000\;km/s$

Spektrum elektromagnetik mengklasifikasikan radiasi elektromagnetik yang berbeda menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Gelombang radio adalah gelombang dengan panjang gelombang terpanjang dan frekuensi terendah, di sisi lain kita menemukan sinar gamma, menjadi radiasi dengan panjang gelombang terpendek dan frekuensi tertinggi.

Panjang gelombang $\lambda$ didefinisikan sebagai jarak antara dua maksimum atau minimum yang berurutan. Jarak ini disebut siklus. Frekuensi $\nu"$ didefinisikan sebagai jumlah siklus yang melewati suatu titik dalam ruang dalam satu detik. Satuan frekuensi adalah siklus/s atau hertz.

Panjang gelombang dan frekuensi berhubungan satu sama lain dengan ekspresi: \begin{equation} \lambda =\frac{c}{\nu} \end{equation} di mana $c$ adalah kecepatan cahaya.

Dalam perilaku korpuskularnya, radiasi elektromagnetik berinteraksi dengan materi dalam bentuk partikel yang disebut foton, yang energinya diberikan oleh persamaan Planck. \begin{equation} E=h\nu \end{equation} di mana $h=6.6262\times 10^{-34}\;Js$ adalah konstanta Planck.