El instrumento que permite detectar la interacción entre la radiación electromagnética y la materia recibe el nombre de espectrofotómetro y su estructura básica puede observarse en el siguiente esquema.
El espectrofotómetro consta de una fuente de luz (bombilla) que produce luz blanca. La primera rendija selecciona un rayo que contiene todas las frecuencias emitidas. Este rayo pasa a través de un prisma de vidrio que descompone la luz blanca en sus diferentes frecuencias(del rojo al violeta). Una segunda rendija selecciona una de las frecuencias (luz monocromática) que incidirá sobre la cubeta que contiene la muestra. Al conjunto del prisma y segunda rendija se la denomina monocromador.
El rayo monocromático que atraviesa la muestra incide sobre el detector, que transfiere los datos a un sistema informático donde se genera el espectro. Si la frecuencia seleccionada en la segunda rendija no es absorbida por la muestra se produce un punto de la línea base del espectro. Cuando la frecuencia de la radiación es adecuada para producir una transición (vibracional, electrónica...) se observa un pico de absorción en el espectro.
El análisis del espectro permite determinar la estructura de la molécula que lo produce.