یکی از کاربردهای طیف سنج، استفاده از آن برای تشخیص ترکیبات شیمیائی به وسیله نور است . به بیان دیگر وقتی پرتوی نوری از میان یک گاز عبور می کند گاز مورد نظر بر طول موج آن اثرات خاصی می گذارد . برای نمونه گازهای زیادی هستند که طول موج های مختلفی از نور را در خود جذب می کنند ؛ بنابراین نوری که از گاز عبور می کند، می تواند یک انگشت نگاری منحصر به فرد از آن گاز باشد و به کمک طیف سنج می توانیم به تشخیص نوع گاز مورد نظر بپردازیم.

وقتی یک طیف سنج نور خورشید از بالای یک شهر جذب می کند می توان تشخیص داد که هوای یک شهر شامل چه گازهایی است یا میزان آلودگی هوای آن شهر را بررسی کرد .

در حال حاضر نوع ویژه ای از طیف سنج لیزری می تواند به همه طرف پیش روی کند و میزان دقیق گاز موجود را اندازه بگیرد. حال به نظر شما مثلا این وسیله چه طور می تواند آثار حیات روی مریخ رو جست و جو کند؟ بله درسته ... یکی از راه ها برای جست و جوی حیات گاز متان است .

 متان گازی است که توسط موجودات زنده مثل باکتری ها ساخته می شود . حتی مقدار کمی از متان بر روی مریخ می تواند به این معنی باشد که برخی موجودات زنده در آن به خوبی و خوشی زندگی می کنند .

شایان به ذکر است که دانشمندان طیف سنج های ویژه ای را به عنوان قسمتی از یک مریخ نورد یا مامور سیار به مریخ می فرستند .

دانشمندان بر این باورند که فقط گاز ،طول موج ویژه ای از نور را جذب می کند ... بنابراین مانند تنظیم صدا در یک ایستگاه رادیوئی ،دانشمندان نیز طیف سنج های لیزری خود را روی آن طول موج خاص تنظیم می کنند.

لیزر طیف سنج با پرتوی خود یک سنگ را در فاصله دوری از مریخ نورد نشانه می رود و پرتوی خود را به آن گسیل می کند. این پرتو با فشار از میان هوای مریخ عبور کرده و به سنگ برخورد می کند و سپس باز می گردد. در نهایت این پرتوی برگشتی به چشم طیف سنج باز می گردد .

اگر در برگشت نور لیزر گسیل شده از سنگ نسبت به حالت قبل ضعیف تر شده باشد به این معنی است که متان موجود در هوای مریخ ، مقداری از انرژی این پرتو لیزر با طول موج مخصوص را جذب کرده است و مقدار انرژی جذب شده توسط متان نشان دهنده میزان متان موجود است .

یک لیزر ویژه :

 ناسا در حال فرستادن یک طیف سنج لیزری مخصوص به مریخ در سال 2009 است که "طیف سنج لیزری تنظیمی" نام دارد و این طیف سنج یکی از ابزارهای مریخ نورد سیار " آزمایشگاه علمی مریخ " خواهد بود .

در این طیف سنج از سه نوع لیزر استفاده شده است ؛ این طیف سنج در طول موج های مشخصی برای تشخیص گازها مانند گاز متان  استفاده می شود . این طیف سنج بسیار کوچک و سبک و حساس است و می توان گفت که این طیف سنج وسیله ای ایده آل برای ماموریت های فضائی به مریخ و سایر سیارات خواهد بود .

 از این طیف سنج در کره خاکی خودمان هم می توانیم استفاده کنیم :

 -- کمک کردن به پزشکان برای تشخیص بیماری ها

-- قسمتی از سیستم های کنترلی گردشی برای جلوگیری از تصادفات اتومبیل ها