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光譜學對于幫助科學家了解黑洞、 中子星 或活動星系等物體如何產生光、移動速度有多快以及由哪些元素組成非常有用 。可以為任何能量的光產生光譜，從低能、無線電、波到非常高能的伽馬射線。每個頻譜都包含各種各樣的信息。例如，像恒星這樣的物體可以通過多種不同的機制產生光。這些機制中的每一個都有一個特征譜。
電磁頻譜
白光（我們稱之為 可見光 或光學光）可以很容易地分解成其組成顏色，并產生一個熟悉的結果：彩虹。我們所要做的就是使用狹縫將窄光束聚焦在棱鏡上。這個設置實際上是一個基本的光譜儀分析原理。由此產生的彩虹實際上是一個連續的光譜，它向我們展示了可見光中存在的不同能量（從紅色到藍色）。但電磁波譜不僅僅包含光。它涵蓋了光的所有能量，從低能無線電波到微波、 紅外線、光學光、紫外線， 再到高能 X 射線和伽馬射線。
科學家學到什么
元素周期表中的每個 元素都可以以氣態形式出現，并會產生一系列該元素獨有的亮線。 氫 看起來不像 氦 ，也不會像碳，也不會像鐵……等等。因此， 天文學家 可以 根據他們在恒星光譜中找到的譜線來識別恒星中的物質種類 。這種類型的研究稱為 光譜學。
光譜學是相當復雜的。天文學家不僅可以確定元素，還可以告訴我們 恒星的任何磁場。線的寬度可以告訴我們材料移動的速度。我們可以從中了解恒星的風 。如果線條來回移動，我們可以了解到這顆恒星可能正在繞另一顆恒星運行。我們可以估計該行星的質量和星星的大小由此而來。如果線條在強度上增長和減弱，我們可以了解恒星的物理變化。光譜信息還可以告訴我們有關恒星周圍物質的信息。這種物質可能從恒星周圍的環形盤落到恒星上，稱為 吸積盤。這些圓盤通常圍繞 中子星 或 黑洞形成。來自恒星之間物質的光使天文學家能夠研究星際介質（ISM）。這告訴我們什么類型的東西填充了星星之間的空間。空間不是空的！ 恒星之間有很多氣體和塵埃。光譜學是科學家用來研究宇宙的基本工具之一。
