頻譜是頻率譜密度的簡稱，是頻率的分布曲線。複雜振盪分解為振幅不同和頻率不同的諧振盪，這些諧振盪的幅值按頻率排列的圖形叫做頻譜。頻譜廣泛應用於聲學、光學和無線電技術等方面。頻譜將對信號的研究從時域引入到頻域，從而帶來更直觀的認識。

把複雜的機械振動分解成的頻譜稱為機械振動譜，把聲振動分解成的頻譜稱為聲譜，把光振動分解成的頻譜稱為光譜，把電磁振動分解成的頻譜稱為電磁波譜，一般常把光譜包括在電磁波譜的範圍之內。分析各種振動的頻譜就能了解該複雜振動的許多基本性質，因此頻譜分析已經成為分析各種複雜振動的一項基本方法。

電磁波按波長的分布及各波長區域的定義（稱為電磁波譜）。電磁波譜的頻率範圍很寬，涵蓋了由宇宙射線到無線電波（102～1025Hz）的寬闊頻域。

光輻射僅僅是電磁波譜中的一小部分，它包括的波長區域從幾納米到幾毫米，即10-9～10-3m的範圍。在這個範圍內，只有0.38～0.78μm的光才能引起人眼的視覺感，故稱這部分光為可見光。

目前信號的分析主要從時域、頻域和調制域三個方面進行，頻譜分析儀分析的是信號的頻域特性，它主要由預選器、掃頻本振、混頻、濾波、檢波、放大等部分組成。 頻譜分析儀的基本工作原理是輸入信號經衰減器加到混波器，與可調變的掃頻本振電路提供的本振信號混頻後，得到中頻信號再放大，濾波與檢波，把交流信號及各種調製信號變成一定規律變化的直流信號，在顯示器上顯示。

輸入衰減器是以10 dB為步進的衰減器，主要用途是擴大頻譜儀的幅度測量範圍，保證第一混頻器對被測信號來說處於線性工作區，使輸入信號與頻譜儀達到良好的匹配。

濾波器的作用是抑制鏡像干擾以及其他噪聲干擾，保證測量的穩定準確。

混頻器也稱變頻器，它能將微波信號變換成所需要的中頻信號，而第一變頻器是寬帶頻譜儀中最關鍵的微波部件之一，它包括基波混頻器和高頻段混頻器。

中頻電路部分的可變增益電路和輸入衰減器一起聯控，或者由微處理器控制，根據輸入信號幅度大小改變頻譜分析儀的總增益，它的變化範圍就決定了參考電平的範圍。

對數放大電路決定了頻譜分析儀的顯示動態範圍和它的增益分檔調節。

檢波電路一般都是峰值檢波再濾波。