成像光譜儀是一種 在二維區(qū)域上收集光譜數(shù)據(jù)的光譜儀，即，對于圖像的每個部分， 確定關(guān)于每個波長的強(qiáng)度的信息。這會產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)“立方體”(三維)，兩個是空間數(shù)據(jù)(圖像)，一個是指定點的光譜數(shù)據(jù)。

有多種類型：天文學(xué)的一種常見類型是 積分場攝譜儀，它包含一種稱為積分場單元 (IFU)的設(shè)備，可以沿一條線(即一維)排列二維圖像的片段。普通光譜儀使用狹縫對從望遠(yuǎn)鏡的二維圖像中選擇的一條線上的光譜進(jìn)行成像和測量，因此生成的圖形(照片或電子存儲圖像)在一個方向(光譜方向或色散方向)顯示光譜數(shù)據(jù)和另一個維度的空間信息(空間方向). 通過重新排列圖像以便將圖像部分放置在二維區(qū)域中，使它們排成一條直線，同一攝譜儀可以以較低的空間分辨率捕獲整個圖像的光譜。透鏡、棱鏡和/或光纖可用于完成重排。與使用“普通”光譜儀拍攝一系列快照相比，這節(jié)省了時間，每次都移動狹縫以捕獲第二個空間維度。

另一種類型的成像光譜儀是成像傅里葉變換光譜儀。

無狹縫光譜儀非常有效地產(chǎn)生場內(nèi)分離物體的光譜，但對于產(chǎn)生擴(kuò)展源的光譜用處不大 ，通常不被視為成像光譜儀。已經(jīng)有一些成功的應(yīng)用方法來解開無狹縫光譜儀為擴(kuò)展源或擁擠場產(chǎn)生的重疊光譜。

在X 射線和伽馬射線天文學(xué)中，收集到的 光子很少，因此在生成圖像方面存在挑戰(zhàn)，但傳感器有時也會測量它們的光子能量，從而使儀器能夠有效地成像攝譜儀，盡管該術(shù)語通常不被使用.

請注意，術(shù)語成像光譜儀也被用于光譜儀，僅僅是因為它具有像普通相機(jī)一樣的操作模式，即提供繞過棱鏡或光柵的選項，以便將其相機(jī)用于(非光譜學(xué)))成像。這種儀器可以被描述為“成像光譜儀”(例如，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的STIS)，即使在光譜儀模式下，它也只能看到典型狹縫的單一維度。