O instrumento que permite detectar a interação entre a radiação eletromagnética e a matéria é denominado espectrofotômetro e sua estrutura básica pode ser vista no diagrama a seguir.

O espectrofotômetro consiste em uma fonte de luz (bulbo) que produz luz branca. A primeira fenda seleciona um feixe que contém todas as frequências emitidas. Esse raio passa por um prisma de vidro que decompõe a luz branca em suas diferentes frequências (do vermelho ao violeta). Uma segunda fenda seleciona uma das frequências (luz monocromática) que cairá sobre a cubeta contendo a amostra. O conjunto do prisma e da segunda fenda é chamado de monocromador.

O raio monocromático que passa pela amostra atinge o detector, que transfere os dados para um sistema de computador onde o espectro é gerado. Se a frequência selecionada na segunda fenda não for absorvida pela amostra, um ponto de linha de base do espectro é produzido. Quando a frequência da radiação é adequada para produzir uma transição (vibracional, eletrônica...) observa-se um pico de absorção no espectro.

A análise de espectro permite determinar a estrutura da molécula que a produz.