它是非色散型的，核心部分是一臺雙光束干涉儀（圖4中虛線框內所示），常用的是邁克耳孫干涉儀。當動鏡移動時，經過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強也隨之變化，從而得到干涉圖。經過傅里葉變換的數學運算后，就可得到入射光的光譜B(v)：
式中I(x)為干涉信號；v為波數；x為兩束光的光程差。
傅里葉變換光譜儀的主要優點是：
傅里葉變換紅外光譜儀
①多通道測量使信噪比提高；
②沒有入射和出射狹縫限制，因而光通量高，提高了儀器的靈敏度；
③以氦、氖激光波長為標準，波數值的精確度可達0.01厘米；
④增加動鏡移動距離就可使分辨本領提高；
⑤工作波段可從可見區延伸到毫米區，使遠紅外光譜的測定得以實現。
上述各種紅外光譜儀既可測量發射光譜，又可測量吸收或反射光譜。當測量發射光譜時，以樣品本身為光源；測量吸收或反射光譜時，用鹵鎢燈、能斯脫燈、硅碳棒、高壓汞燈（用于遠紅外區）為光源。所用探測器主要有熱探測器和光電探測器，前者有高萊池、熱電偶、硫酸三甘肽、氘化硫酸三甘肽等；后者有碲鎘汞、硫化鉛、銻化銦等。常用的窗片材料有氯化鈉、溴化鉀、氟化鋇、氟化鋰、氟化鈣，它們適用于近、中紅外區。在遠紅外區可用聚乙烯片或聚酯薄膜。此外，還常用金屬鍍膜反射鏡代替透鏡。