Comenzó a ser usada en astronomía en 1814 por Joseph Franhofer, cuando inventó la red de difracción, con finas rendijas dibujadas en un cristal. Aplicándola al extremo de un telescopio hizo pasar a través de él la luz de una estrella, consiguiendo descomponerla en su espectro luminoso; del mismo modo que lo hace un prisma, pero con mayor precisión. Algunos años más tarde se comprobó que estaban formadas por los mismos elementos químicos existentes en La Tierra y el Sol, al compararse los espectros estelares con los emitidos por elementos químicos conocidos en nuestro planeta, al ser calentados.

Un espectrógrafo descompone la luz blanca en las longitudes de onda de sus componentes formando el espectro atravesado por numerosas líneas oscuras y claras. Registra estas líneas como una especie de código de barras de las propiedades físicas del objeto. La espectroscopia es la base de la astrofísica moderna. Casi toda la información que tenemos acerca de la composición química, la temperatura y la presión de cualquier cuerpo astronómico se encuentra codificada en sus líneas espectrales.

Uso del espectro estelar.

La tecnología de fibra óptica mejora la eficacia de la espectroscopía. Se pueden distribuir numerosas fibras de modo que cada una reciba luz simultáneamente de una estrella o galaxia diferente. Entonces se alinea el extremo contrario de las fibras para que todas entren en el espectrógrafo al mismo tiempo; de este modo se obtienen cientos de espectros a la vez. Estudiando espectros de diferentes estrellas se encontraron diferencias entre sí. En 1a mayoría aparecen líneas oscuras, pero en algunos casos también existen líneas brillantes (también llamadas de emisión) Los espectros con líneas brillantes sugieren que la estrella presenta una atmósfera caliente y extensa, semejante a la cromósfera solar.