單色儀是一種光學設備，它傳輸機械可選擇的窄波段波長的光或從輸入處可用的更寬波長范圍中選擇的其他輻射。 該名稱來自希臘語詞根 mono-、single 和 chroma、colour，以及拉丁語后綴 -ator，表示xxx。

可以產生單色光的設備在科學和光學中有很多用途，因為材料的許多光學特性都取決于波長。 雖然有許多有用的方法可以選擇窄波段的波長（在可見光范圍內，它被認為是純色），但沒有那么多其他方法可以輕松地從寬范圍中選擇任何波段。 有關單色儀某些用途的討論，請參見下文。

在硬 X 射線和中子光學中，晶體單色儀用于定義儀器上的波條件。

單色儀可以利用棱鏡中的光學色散現象，或使用衍射光柵的衍射現象，在空間上分離光的顏色。 它通常具有將選定顏色引導至出射狹縫的機制。 通常光柵或棱鏡以反射方式使用。 反射棱鏡是通過制作一面鏡面的直角三角棱鏡（通常是等邊棱鏡的一半）制成的。 光線通過斜邊面進入并通過它反射回來，在同一表面被折射兩次。 總折射和總色散與在透射模式下使用等邊棱鏡時發生的情況相同。

色散或衍射只有在光被準直時才可控，也就是說，如果所有光線都是平行的，或者實際上是平行的。 像太陽這樣距離很遠的光源提供準直光。 牛頓在他著名的實驗中使用了陽光。 然而，在實際的單色器中，光源就在附近，單色器中的光學系統將光源的發散光轉換為準直光。 盡管一些單色器設計確實使用不需要單獨準直器的聚焦光柵，但大多數使用準直鏡。 反射光學器件是首選，因為它們不會引入自己的色散效應。

有一些光柵/棱鏡配置在簡單性和光譜精度之間提供不同的權衡。

• 車爾尼-特納（下文討論）
• 帕申龍格
• 老鷹
• 沃茲沃斯
• 埃伯特-法斯蒂
• 利特羅
• 基金

在常見的 Czerny-Turner 設計中，寬帶照明源 (A) 對準入口狹縫 (B)。 可供使用的光能大小取決于光源在狹縫（寬×高）所限定空間內的強度和光學系統的接受角。 狹縫位于曲面鏡（準直器，C）的有效焦點處，以便從狹縫反射的光線被準直（聚焦在無限遠處）。 準直光從光柵 (D) 衍射，然后被另一個反射鏡 (E) 收集，該反射鏡將現在分散的光重新聚焦在出射狹縫 (F) 上。 在棱鏡單色儀中，反射式利特羅棱鏡代替了衍射光柵，在這種情況下，光被棱鏡折射。

在出射狹縫處，光的顏色散開（在可見光中顯示彩虹的顏色）。 因為每種顏色到達出射狹縫平面上的一個單獨點，所以有一系列聚焦在平面上的入射狹縫圖像。 由于入口狹縫的寬度有限，因此附近圖像的部分重疊。 離開出射狹縫 (F) 的光包含所選顏色的整個入射狹縫圖像以及附近顏色的部分入射狹縫圖像。 色散元件的旋轉導致色帶相對于出口狹縫移動，使得所需的入口狹縫圖像位于出口狹縫的中心。 離開出口狹縫的顏色范圍是狹縫寬度的函數。 入口和出口狹縫寬度一起調整。

這種單色器的理想傳遞函數是三角形。 三角形的峰值位于所選的標稱波長處。 附近顏色的強度然后在該峰值的任一側線性降低，直到達到某個截止值，強度停止降低。 這稱為雜散光水平。 截止水平通常約為峰值的千分之一，即 0.1%。

光譜帶寬定義為三角形在光達到xxx值一半的點處的寬度（半峰全寬，縮寫為FWHM）。 典型的光譜帶寬可能是一納米。