單色器是將連續光譜分解成單色光，并能夠準確發射目標所需要的單一波長的光，是整個儀器關鍵的部件。
單色器的構造，主要由狹縫、色散元件、透鏡系統組成。
狹縫：調節入射單色光的純度和強度，對單色器的分辨率有極其重要的作用。主要看出射狹縫的寬度，指的是光譜頻帶寬度，即由此狹縫射出的光譜帶寬。通常我們所理解的單色光，只是存在于理想狀態下，實際上得到的“單色光”，是帶有一定寬度的，是具有一定波長范圍的譜帶。狹縫越窄，得到的“單色光”波長范圍越小，單色光的純度越高。但是光的強度會隨著狹縫越窄，光強降低，因此狹縫不能無限制地小。狹縫的較小寬度取決于檢測器能準確地進行測量的較小光能量，對靈敏度有影響。目前達到的較小寬度為0.1nm。
色散元件：主要由棱鏡和反射光柵或兩者的組合，現在以兩者組合的使用頻率較高。色散元件的作用是連續把光譜色散成單色光，是單色器中關鍵的部件。
單色器也可以分為棱鏡單色器或光柵單色器2種，其質量會對單色性、色散程度、雜散光造成影響。
棱鏡單色器：棱鏡單色器是利用不同波長的光在棱鏡內折射率不同，將復合光色散為單色光。棱鏡的制作材料和幾何形狀會影響棱鏡色散作用的大小。棱鏡通常有玻璃、石英兩種材料。但是由于玻璃材質會吸收紫外線，所以目前市面上的實驗室分光光度計都采用石英棱鏡。
光柵單色器：光柵是一系列等寬、等距離的平行狹縫，以光的衍射現象和干涉現象為基礎。光柵的基本的類型有平面反射光柵和凹面反射光柵。利用不同類型的光柵組合成不同的結構，衍生出五種光柵單色器。
