β粒子能譜方法是測量β粒子能量分布並用其研究原子能級結構和核結構的方法。通常使用的儀器是β磁譜儀。β粒子沿垂直於均勻磁場的方向運動時受到洛倫茲力的作用而發生偏轉,β粒子的能量不同其偏轉軌跡也不同,從而可獲得β粒子的能量分布曲線。β能譜與α能譜的分立形狀不同,它是一條連續的曲線。
為解釋β能譜曲線,1930年泡利提出了中微子假設。1934年費米根據中微子假說認為,在原子核中,可把中子和質子看成是同一個核子的兩種量子狀態。中子和質子在相互轉變中放出電子和中微子,如同原子躍遷放出光子一樣。原子發光是電磁相互作用,而β衰變是一種新型的相互作用——弱相互作用。這對原子核理論甚至對於人類深入揭示整個自然界的本質是一個重大發展。此外,β能譜的測定和分析,同γ射線的研究相結合,可用來確定原子核的能級結構,以作為研究原子核結構的依據。