地面波谱仪是提取地面物体光谱信息的工具，整机由光学系统、电子线路系统、液晶显示器和智能化微电脑组成。主机配有接口板，可与微型打印机连接，也可与计算机联机。常用的地面波谱仪设置4个通道，也可配置更多通道。地面波谱仪多为双光谱仪，即在测量地物光谱的同时也能测出太阳辐射光谱，可以自动地消除测量期间太阳辐射引起的误差。量测的物理量有亮度、照度反射率、分光反射率、光谱分布等，可采用仪器探头紧贴地物的接触式量测和仪器探头与地物保持一定距离的非接触式量测两种方式。地面波谱仪体型小巧轻便，野外工作时可安装在支架、车辆等地面支撑平台上，或以人工手持的方式测量地表植被、土壤、岩石、水体等的地物光谱。