随着手持式光谱仪技术的日益成熟，得到工作人员的青睐，科研工作者更对其在行业上的应用前景予以众望。目前遥感光谱仪在农业上可用于诊断作物长势、病虫害情况以及土壤肥力等；在环境保护方面可用于检测海洋、湖泊的化工原料污染、富营养化等；在林业领域可用于检测林火、林业病害、林木存活率、林木种类区分等；在矿产资源领域上可用于石油、矿物矿产等领域的勘测；在考古领域可用于古村落的修复、文物遗址的勘查等；在通信部门可用于电缆绝缘子的勘察等。
手持式光谱仪是一种基于单色光非弹性散射的技术，非弹性散射的意思是当单色光和样品相互作用后，光子的频率发生改变。光子被样品吸收，然后发射，光子的频率和原来的单色光相比增加或减少了，这种效应称为拉曼效应。光子频率的改变提供了分子中振动、转动或其它低频跃迁的信息，每一种分子中以上几种信息都不同，因此手持式光谱仪可以用来分析物质的种类。
基本功能是吸收光，将其分解为光谱成分，将信号数字化作为波长的函数，并将其读出并通过计算机显示出来。这一过程的首先是通过一条被称为入口狭缝的窄孔径直接穿过光纤电缆进入光谱仪。当光线进入分光计时，狭缝的光晕就会改变。在大多数光谱仪中，不同的光束被一个凹面镜对准，并指向一个光栅。光栅然后以略微不同的角度分散光的光谱成分，然后由第二个凹面镜聚焦，并在探测器上成像。另外，一个凹面全息光栅可以被用来同时执行这三个功能。
一旦光线进入探测器，光子就会被转换成电子，并通过USB(或串行口)向计算机读出。然后，该软件根据探测器的像素数目和衍射光栅的线性色散来插入信号，从而建立一个标定，使数据被绘制成一个波长在给定光谱范围内的函数。
