天文學光譜方法是套用光譜儀接收來自天體的光線研究天體的物質結構和運動性質的方法。天體光譜學的真正創始人當推德國科學家夫琅和費(Joseph vonFraunhofer)。他製成了第一具分光鏡，發現了太陽光譜中的幾百條吸收線，並發現有些恆星的光譜線也與太陽相似。在此後的100多年中，光譜法滲透到天文學的所有重要分支，人們由此獲得了關於天體的物理狀態、化學組成、距離、運動、乃至演化等諸多方面的信息。
其中最主要的套用有：①根據連續光譜的特徵確定天體的溫度、電子壓力等基本物理參數;②根據天體的吸收光譜確定吸收體(例如恆星光球、星際物質、星系際雲等)的物理性質和化學組成;③根據天體的發射光譜確定發射區(例如活動星系核)產能的物理機制;④根據光譜線的都卜勒位移確定天體的自轉速度或空間運動的視向分量;⑤根據光譜線的引力紅移量確定引力場源的強度及其質量;⑥根據光譜線的輪廓形狀或分裂模式確定天體的湍動速度和磁場;⑦根據恆星的光譜型確定其在赫羅圖上的位置與演化方式;⑧根據光譜特徵的變化確定新星和超新星的類型和爆發後的行為;⑨根據恆星的光譜特徵與光度的關係，利用“分光視差法”確定遙遠恆星的距離等。光譜法在天文學中的廣泛套用，使人類對天體的認識發生了一次新的飛躍。光譜法作為天文學中 一種重要手段，有著廣闊的發展前景。
