可見分光光度計采用一個可以產生多個波長的光源，通過系列分光裝置，從而產生特定波長的光信號，使該光線入射樣品。對于生物、化學分析，測試光源透過測試的樣品后，部分光源被吸收，計算樣品的吸光值，從而轉化成樣 品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比；對于光學薄膜分析，測試光源透過或被樣品表面反射，根據對傳感器接收到的信號進行分析，從而得到薄膜對某一段波長的透過率、反射率，通過其它算法，亦可得到鍍膜的色彩、膜厚等數據。
檢測器是利用光電效應，將透過樣品的光信號轉換為電信號，并將電信號放大的裝置。目前各大廠家通常采用InGaAs光電探測器作為近紅外傳感器方案，使用PbS或PbSe作為中波紅外探測器方案，采用硅光電二極管或PMT光電倍增管作為紫外和可見光區的傳感器方案。對于紫外和可見光區域的兩個探測器方案，PMT光電倍增管的靈敏度和信噪比更高，對于弱光檢測更有優勢，而硅光電二極管的線性度和基線穩定性更好，適用于普通光學鍍膜檢測。
即便采用相同材質的傳感器，傳感器體質（響應度、線性度、均勻性等）的差異，傳感器放大、溫控電路的設計，光路的調校（光束指向的穩定性，光束發散角等）都會影響系統實際測試的精度和重復性。
可見分光光度計是用不連續的波長采樣反射物體或透射物體的一種測量儀器。由于不同物體分子的結構不同，對不同波長光線的吸收能力也不同，因此，每種物體都具有特定的吸收光譜。能從含有各種波長的混合光中，將每一種單色光分離出來，并測量其強度的儀器叫做分光光度計。
分光光度法是比色法的發展。比色法只限于在可見光區，分光光度法則可以擴展到紫外光區和紅外光區。分光光度法則要求近于真正單色光，其光譜帶寬不超過3－5nm，在紫外區可到1nm以下，來自棱鏡或光柵，具有較高的精度。
分光光度計可分為紫外分光光度計、可見光分光光度計（或比色計）、紅外分光光度計或原子吸收分光光度計。
