光譜儀的應用領域非常廣泛，如農業、生物、化學、鍍膜、食品、色度計量、環境檢測、薄膜工業、寶石檢測、LED檢測、光譜、半導體工業等。下面介紹一些典型應用。

1、顏色測量--色度儀，色度計

一般來說，物體和濃稠液體的顏色測量可以使用不同的實驗布局，比如使用反射型光纖探頭或積分球。在該測量中，可以使用波長范圍在380到780nm，分辨率（FWHM）為5nm的光譜儀；此外，還需要白光連續光源和白色反射白板。對于測量紡織品、紙張、水果、葡萄酒、鳥類羽毛顏色等不同的應用可以使用不同的光纖探頭。

2、紫外/可見吸收光譜測量

液體的吸收率測量可以用不同的實驗布局和波長范圍來實現，如使用浸入型光纖探頭或流動樣品池進行在線吸收率測量，或使用樣品固定器進行樣品的吸收率測量。對于測量紫外/可見波長范圍的光譜儀，可以選擇波長范圍200-1100nm、分辨率1.4nm(FWHM)。此外還需要氘-鹵素燈作為光源。不同的應用可以選擇不同的光纖探頭。

3、LED測量

而且迅速地測量LED的整個光通量的方法就是使用一個積分球，并把它連接到光譜儀上。該系統可以用鹵素燈進行定標，所測光源的光譜發光強度還可以用μW/cm2/nm來計算、顯示并存儲。另外的窗口還可以顯示大約10個參數：輻射量μW/cm2, μJ/cm2, μW或μJ；光通量lux或lumen，色軸X, Y, Z, x, y, z, u, v和色溫。

熒光測量--熒光光譜儀系統

在許多應用領域如生物學（葉綠素和類胡蘿卜素）、生物醫學（惡性病的熒光診斷）和環境應用中都需要用到熒光檢測技術。熒光檢測通常需要高靈敏度光譜儀。在大多數應用中熒光能量僅為激發光能量的3%，波長要長于激發光，而且時散射光。在熒光測量系統中，一定要避免激發光進入到光譜儀中。