เส้นสเปกตรัมเป็นช่องว่างในการกระจายความถี่อย่างต่อเนื่องตามปกติในแสง พวกเขาส่งผลเมื่อแสงที่ปล่อยออกมาถูกดูดซับบางส่วนโดยสสารมักจะเป็นก๊าซ เส้นสเปกตรัมชนิดหนึ่งคือสายการดูดซับซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความถี่แสงบางส่วนถูกดูดซับจากรังสีที่ปล่อยออกมา ในทางกลับกันบรรทัดการปล่อยสามารถมองเห็นได้ในแสงที่ถูกดูดซับแล้วปล่อยออกมาอีกครั้ง เส้นสเปกตรัมสามารถให้เบาะแสแก่นักดาราศาสตร์เกี่ยวกับองค์ประกอบและความเร็วของวัตถุทางดาราศาสตร์
เส้นสเปกตรัมแรกจากทั้งสองประเภทคือเส้นดูดซับ เส้นดูดซับจะเกิดขึ้นเมื่อแสงถูกปล่อยออกมาจากวัตถุเช่นดาวแล้วผ่านแก๊สก่อนถึงผู้สังเกตการณ์ ในกรณีนี้แสงจากดาวฤกษ์ร้อนจะถูกปล่อยออกมาอย่างแรงในช่วงความถี่กว้าง กล่าวอีกนัยหนึ่งมันจะมีสเปกตรัมของรังสีต่อเนื่อง ถ้ามันผ่านแก๊สเย็นอย่างไรก็ตามแสงที่มีความถี่บางช่วงสามารถถูกดูดซับโดยแก๊ส เมื่อผู้สังเกตการณ์วิเคราะห์แสงซึ่ง แต่เดิมมาจากดาวฤกษ์มันจะแสดงเส้นดูดกลืนซึ่งเป็นช่องว่างที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนในความถี่ของการแผ่รังสี
เส้นสเปกตรัมชนิดที่สองคือเส้นเปล่งแสง ก๊าซไม่สามารถดูดแสงดาวฤกษ์ได้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากแสงมีพลังงาน ค่อนข้างจะถูกดูดซับโดยก๊าซและปล่อยออกมาอีกครั้งในภายหลัง เมื่อมันถูกปล่อยออกมาแสงจะมีความถี่ที่ดูดซับโดยก๊าซเท่านั้น ดังนั้นความถี่ของสายการปล่อยควรตรงกับความถี่ของสายการดูดซึมที่สอดคล้องกัน ความจริงเรื่องนี้ได้รับการยืนยันโดยนักดาราศาสตร์ที่สังเกตเห็นแสงที่ปล่อยออกมาอีกครั้ง เส้นสเปกตรัมทั้งสองประเภทนั้นจะแปรผกผันกัน
เส้นสเปกตรัมมีอยู่เนื่องจากแสงที่ปล่อยออกมาจากองค์ประกอบและสารเคมีมีคลื่นความถี่ต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นเอนทิตีที่เป็นเนื้อเดียวกันแสงที่มองเห็นได้คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจริง ๆ ในช่วงความถี่ที่แน่นอน การแผ่รังสีที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่ายังมีการกระจายความถี่อย่างต่อเนื่องแม้ว่ามันจะมีความเข้มข้นนอกช่วงที่มองเห็น เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์สามารถใช้ในการวิเคราะห์ความถี่ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
การศึกษาบรรทัดเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่สำคัญสองชิ้นแก่นักดาราศาสตร์ ก่อนอื่นด้วยความรู้ที่ว่าก๊าซใดผลิตสายการดูดซับเส้นสเปกตรัมสามารถช่วยระบุองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ นักดาราศาสตร์ได้ใช้เทคนิคนี้เพื่อจำแนกบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ประการที่สองรูปแบบที่เป็นที่รู้จักของเส้นสเปกตรัมสามารถบ่งบอกถึงความเร็วของวัตถุทางดาราศาสตร์ - ความเร็วของวัตถุจะเปลี่ยนความถี่ของการแผ่รังสีของมันรวมถึงเส้นสเปกตรัม
