В сканирующем спектрометре, детектором может быть один фотодиод или ФЭУ, размещенные после дифракционной щели, так, что только один узкий диапазон длин волн попадает на детектор в некоторый момент времени. Затем положение щели или угловая ориентация решетки или призмы могут быть изменены так, что может быть просканирован определенный диапазон длин волн.
Предполагается, что плотность спектральной мощности входящего света остается постоянной в течение этого времени. Оптическая установка работает как перестраиваемый монохроматор. На рисунке показана общая схема монохроматора Черни-Тернера. Полный спектральный анализ может занять достаточно много времени, если сканирование проводится в широком спектральном диапазоне, с высоким разрешением. При сканировании с высоким разрешением на фотодетектор попадает мало света, и поэтому сканирование необходимо проводить медленно.
Свет, проходящий через входную щель попадает на зеркало, где он коллимируется и направляется на дифракционную решетку, там он дифрагирует и направляется к другому зеркалу, которое его фокусирует на выходную щель. Одному определенному положению дифракционной решетки соответствует свет в узком диапазоне длин волн, который может пройти через выходную щель. Вся установка размещается в специальном корпусе, содержащем дополнительные диафрагмы и различные экраны для того, чтобы свести к минимуму эффект рассеивания света.
Получение спектра может быть гораздо быстрее, на спектрометре, в котором используется детектор, который может детектировать все компоненты длин волн одновременно. Например, детектором может быть ПЗС-матрица.
Некоторые спектрометры на основе дифракционных решеток чрезвычайно компактные, с шириной всего в несколько сантиметров. Тем не менее, наилучшее спектральное разрешение и чувствительность можно получить с помощью более габаритных спектрометров.