Ein Gitterspektrometer nutzt die optische Beugung an einem Gitter zur Interferenz des Lichtes (Beugungsgitter).

Das Licht gelangt über optische Elemente (Linsen oder auch Lichtleiter) zu einem spaltförmigen Lichteintritt. Die Ausrichtung des Spaltes stimmt mit der Ausrichtung der Furchen/Linien des Beugungsgitters überein. Die Beugung/Interferenz erzeugt das Spektrum.

Als Empfänger wurden früher Photoplatten eingesetzt, bei denen das Spektrum anhand der Schwärzung ausgewertet wurde. Für qualitative Auswertungen von Spektren werden heute Sekundärelektronenvervielfacher und Halbleiterdetektoren eingesetzt, die Photonen in elektrische Signale umwandeln.

Wenn das Licht an einem weiteren Spalt schmalbandig selektiert wird und nur ein kleiner Wellenlängenbereich erfasst wird, nennt man dies Monochromatorprinzip.

Bei einem Polychromator werden größere spektrale Bereiche simultan erfasst. Je nach optischer Aufstellung können mehrere Austrittsspalte und Sekundärelektronenvervielfacher oder lineare Halbleiterdetektoren verwendet werden. Bei Echelle-Polychromatoren werden CCD- oder CID-Flächendetektoren eingesetzt.

Siehe auch: optische Spektrometer und Monochromatoren, für eine allgemeinere Betrachtung