التحليل الطيفي أداة أساسية لدراسة النجوم؛ إذ يفصل ضوء النجم إلى أطواله الموجية ويكشف خطوطاً مرتبطة بعناصر كيميائية محددة. يستطيع الفلكيون من شكل الطيف معرفة تركيب الغلاف النجمي ودرجة الحرارة والحركة على خط النظر، لأن انزياح الخطوط نحو الأحمر أو الأزرق يدل على الابتعاد أو الاقتراب.