單色器由入射狹縫、準直鏡、色散元件、物鏡和出射狹縫構成。其中色散元件是關鍵部件，作用是將復合光分解成單色光。入射狹縫用于限制雜散光進入單色器，準直鏡將入射光束變為平行光束后進入色散元件。物鏡將出自色散元件的平行光聚焦于出口狹縫。出射狹縫用于限制通帶寬度。
將光源發射的復合光分解成單色光并可從中選出一任意波長單色光的光學系統。
1入射狹縫：光源的光由此進入單色器；
2準光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；
3色散元件：將復合光分解成單色光，如棱鏡或光柵；
4聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；
光路示意圖
5出射狹縫。