Lo strumento che permette di rilevare l'interazione tra radiazione elettromagnetica e materia è chiamato spettrofotometro e la sua struttura di base è visibile nel diagramma seguente.

Lo spettrofotometro è costituito da una sorgente luminosa (lampadina) che produce luce bianca. La prima fenditura seleziona un raggio che contiene tutte le frequenze emesse. Questo raggio passa attraverso un prisma di vetro che scompone la luce bianca nelle sue diverse frequenze (dal rosso al viola). Una seconda fenditura seleziona una delle frequenze (luce monocromatica) che cadrà sulla cuvetta contenente il campione. L'insieme del prisma e della seconda fenditura è detto monocromatore.

Il raggio monocromatico che passa attraverso il campione colpisce il rivelatore, che trasferisce i dati a un sistema informatico dove viene generato lo spettro. Se la frequenza selezionata nella seconda fenditura non viene assorbita dal campione, viene prodotto un punto di base dello spettro. Quando la frequenza della radiazione è adeguata a produrre una transizione (vibrazionale, elettronica...) si osserva nello spettro un picco di assorbimento.

L'analisi spettrale permette di determinare la struttura della molecola che lo produce.