頻譜分析儀是在其頻率範圍內測量輸入信號的頻譜（幅值對頻率關係）的儀器。它的主要作用是測量信號的功率譜。頻譜分析儀的輸入信號是電信號。但是只要搭配合適的趕測器，也可以測量聲波、光波等其他信號的頻譜。也有專門的光譜分析儀，能夠用單色器之類的光學儀器直接測量光波的頻譜。

透過分析電子信號，可以在頻譜中觀察到其主要頻率、功率、失真、諧波、頻寬，和其它頻譜分量等。這些在時域波形中是不容易被探測到的，然而這些參數在描述無線發射器等電子設備的特性時卻是非常有用。

頻譜分析儀顯示的是在水平軸上的頻率和垂直軸上的幅度。不經意地看，一台頻譜分析儀像是一個示波器。事實上，一些實驗室儀器在功能上既可以作為示波器，又可以作為頻譜分析儀。
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