Een spectrograaf is een instrument dat een golf opdeelt in een frequentiespectrum. Dit kunnen geluids-, licht- of radiogolven zijn. Het frequentiespectrum van licht is bijvoorbeeld de helderheid (intensiteit) en de hoeveelheid van elke kleur. Er zijn verschillende soorten machines, spectrografen genaamd, die worden gebruikt om verschillende golven te bekijken. De term werd voor het eerst gebruikt in 1884.
Een spectrograaf is nauw verwant aan een polychromator.
In de astronomie gebruikten de eerste spectrografen fotopapier als detector. De spectrale classificatie van sterren en de ontdekking van de hoofdreeks, de wet van Hubble en de Hubble-reeks werden allemaal gedaan met behulp van fotopapier. Het plantenpigment fytochroom werd ontdekt met een spectrograaf die levende planten als detector gebruikte. Nieuwe spectrografen gebruiken elektronische detectoren, zoals CCD's, die zowel voor zichtbaar als voor UV-licht kunnen worden gebruikt. Het type detector hangt af van de te registreren golflengten van het licht.
Een echelle-spectrograaf is een speciale machine die lichtgolven kan breken, met een hoge resolutie en weinig interferentie. Hij doet dit door zeer smalle spleten te gebruiken die het licht in bundels breken, en die bundels vervolgens weer op te breken.
