鑒定化學組成
光譜線是高度原子特異性的,并且可以用于鑒定能夠使光通過其的任何介質的化學組成(通常使用氣體)。 通過光譜手段發現了幾種元素,例如氦,鉈和鈰。
分析天體化學成分
光譜線還取決于氣體的物理條件,因此它們被廣泛用于確定不能通過其他方式進行物理條件分析的恒星和其他天體的化學成分。