São classificados de acordo com a região do espectro eletromagnético envolvido na medida.

Têm provido talvez as ferramentas mais amplamente empregadas para a elucidação de estruturas moleculares, bem como na determinação qualitativa e quantitativa de compostos orgânicos e inorgânicos.

Os principais instrumentos espectroscópicos são: espectroscopia de absorção molecular, espectroscopia de fluorescência molecular e espectroscopia atômica.

Os métodos ópticos são métodos espectroscópicos baseados na radiação ultravioleta, visível e infravermelha.

A lei de absorção, também conhecida como lei de Beer-Lambert ou somente como lei de Beer, nos diz qualitativamente como a grandeza de atenuação depende da concentração das moléculas absorventes e da extensão do caminho sobre o qual ocorre a absorção.