高光譜成像儀也叫成像光譜儀，其最大的優勢是結合了成像和光譜的特點，成像技術使樣品能夠在二維圖像平面上顯示，光譜學研究光與物質的關系，物質對光的反應在每個像素處提供一維光譜，以此反映目標區域的物理或化學信息。本文對高光譜成像儀的原理做了介紹。

成像光譜儀每次成目標上一條線的像，并分光使每個光譜成分對應線陣上的一個像素點。因此，每一幅來自光譜相機的圖像結構包括一個維度（空間軸）上的線陣像素和在另一個維度（光譜軸）上的光譜分布（光在光譜元素的強度），如下圖所示的說明。

光譜儀的光譜分辨率由狹縫的寬度和光學光譜儀產生的線性色散確定。最小光譜分辨率是由光學系統的成像性能確定的（點擴展大小）。成像過程為：每次成一條線上的像后（X方向），在檢測設備上面，被測物體在位移的過程中，通過探測器的探頭，可以檢測出一個縱向的掃描，然后與橫向掃描相結合就可以得到三維的一個高光譜圖像。高光譜圖像數據有時稱為圖像塊或超級數據立方體（Super Hypercube），見下圖。其中的二維信息是圖像像素的橫縱坐標（x和y），第三維是波長信息（λ）。圖像維：與一般的圖像相似。光譜維：對應高光譜圖像的每一個像元，均有一個連續的光譜曲線。