傅里葉變換光譜學是一種測量技術，根據對輻射源相干性的測量，使用電磁或非電磁輻射的時域或空間域測量來收集光譜。 它可以應用于多種類型的光譜學，包括光學光譜學、紅外光譜學（FTIR、FT-NIRS）、核磁共振（NMR）和磁共振波譜成像（MRSI）、質譜和電子自旋共振光譜。

有幾種測量光的時間相干性的方法（參見：場自相關），包括連續波和脈沖傅里葉變換光譜儀或傅里葉變換光譜儀。傅里葉變換光譜學一詞反映了這樣一個事實 在所有這些技術中，需要進行傅立葉變換以將原始數據轉換為實際光譜，并且在涉及干涉儀的光學領域的許多情況下，傅里葉變換基于維納-辛欽定理。

光譜學中最基本的任務之一是表征光源的光譜：每個不同波長發射多少光。 測量光譜最直接的方法是讓光通過單色儀，這種儀器可以阻擋除特定波長的光以外的所有光（未阻擋的波長由單色儀上的旋鈕設置）。 然后測量該剩余（單波長）光的強度。 測得的強度直接表示在該波長下發射了多少光。 通過改變單色儀的波長設置，可以測量全光譜。 這個簡單的方案實際上描述了一些光譜儀的工作原理。

傅里葉變換光譜學是一種不太直觀的獲取相同信息的方法。 該技術不是一次只允許一個波長通過檢測器，而是讓包含許多不同波長的光的光束同時通過，并測量總光束強度。 接下來，光束被修改為包含不同的波長組合，給出第二個數據點。 這個過程重復多次。 之后，計算機獲取所有這些數據并反向計算每個波長有多少光。

更具體地說，在光源和檢測器之間，有特定配置的鏡子，允許某些波長通過但阻擋其他波長（由于波干涉）。 通過移動其中一個鏡子，為每個新數據點修改光束； 這改變了可以通過的波長集。

如前所述，需要計算機處理才能將原始數據（每個反射鏡位置的光強度）轉換為所需的結果（每個波長的光強度）。 事實證明，所需的處理是一種稱為傅里葉變換的通用算法（傅里葉變換光譜學因此得名）。 原始數據有時稱為干涉圖。 由于現有的計算機設備要求，以及光分析極少量物質的能力，將樣品制備的許多方面自動化通常是有益的。 樣本可以更好地保存，結果更容易復制。 這兩種好處都很重要，例如，在以后可能涉及法律訴訟的測試情況下，例如涉及藥物樣本的情況。

傅里葉變換光譜學的方法也可用于吸收光譜。 主要示例是 FTIR 光譜，這是化學中的一種常用技術。

一般來說，吸收光譜的目標是測量樣品吸收或傳輸每個不同波長的光的能力。 盡管吸收光譜和發射光譜在原理上有所不同，但在實踐中卻有著密切的聯系； 任何發射光譜技術也可用于吸收光譜。 首先，測量寬帶燈的發射光譜（這稱為背景光譜）。 其次，測量通過樣品照射的同一盞燈的發射光譜（這稱為樣品光譜）。 樣品會吸收一些光，導致光譜不同。 樣品光譜與背景光譜的比值與樣品的吸收光譜直接相關。

因此，傅里葉變換光譜學的技術既可以用于測量發射光譜（例如，恒星的發射光譜），也可以用于測量吸收光譜（例如，液體的吸收光譜）。

邁克爾遜光譜儀類似于邁克爾遜-莫雷實驗中使用的儀器。 來自光源的光被半鍍銀鏡分成兩束，一束從固定鏡反射，一束從可移動鏡反射，這引入了時間延遲——傅里葉變換光譜儀只是一個帶有可移動鏡的邁克爾遜干涉儀。