通常由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统组成。红外光谱探测仪的类型较多，主要有滤光片型、发光二极管型、光栅色散型、傅里叶变换干涉仪型、声光可调滤光片型和多通道检测型（二极管阵列、电荷耦合器件）等。例如，光栅色散型仪器又可分为扫描-单通道检测器和固定光路-阵列检测器两种类型。红外光谱探测仪除了采用单色器分光以外，也有采用多种不同波长的发光二极管作光源，即发光二极管型红外光谱探测仪。

红外光谱探测仪的工作原理是当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振（转）动能级跃迁到能量较高的振（转）动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，此处波长的光就被物质吸收。所以，红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息，来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

实用红外分析技术需要包括光谱仪、定量定性软件和应用模型。从红外光谱探测仪的主要性能指标和国内外仪器更新换代的发展轨迹可以看出，红外光谱探测仪一直是沿着高信噪比、高稳定性、仪器间高一致性和方便采样（多测量附件）的方向发展，并向在线过程分析仪方向发展；而价位低、便携式的现场专用型仪器的开发是红外光谱探测仪发展的另一个方向。