成像光譜是成像技術與光譜技術結合的產物，是在多個窄波或者光譜連續的圖像數據，首先應用于遙感領域中，隨著成像光譜技術的成熟，它被應用到其他鄰域比如生物醫學領域。因此，以方便成像光譜中能夠獲得二維圖像，另一方面可以獲得圖像中任一位置的光譜。即成像光譜是一種三維形式的光譜，它包括一維的光譜坐標和二維的空間坐標。

　　

　　高光譜成像相機在經典物理學中，光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時，不同波長的光會發生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進行衍射分光，形成一條條譜帶。也就是說:空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后，不同波長的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個點，再通過光柵進行衍射分光，形成一個譜帶，照射到探測器上，探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應一個譜段，一條線就對應一個譜面，因此探測器每次成像是空間一條線上的光譜信息，為了獲得空間二維圖像再通過機械推掃，完成整個平面的圖像和光譜數據采集。