高光谱成像仪也叫成像光谱仪，其最大的优势是结合了成像和光谱的特点，成像技术使样品能够在二维图像平面上显示，光谱学研究光与物质的关系，物质对光的反应在每个像素处提供一维光谱，以此反映目标区域的物理或化学信息。本文对高光谱成像仪的原理做了介绍。

成像光谱仪每次成目标上一条线的像，并分光使每个光谱成分对应线阵上的一个像素点。因此，每一幅来自光谱相机的图像结构包括一个维度（空间轴）上的线阵像素和在另一个维度（光谱轴）上的光谱分布（光在光谱元素的强度），如下图所示的说明。

云顶天宫光谱仪的光谱分辨率由狭缝的宽度和光学光谱仪产生的线性色散确定。最小光谱分辨率是由光学系统的成像性能确定的（点扩展大小）。成像过程为：每次成一条线上的像后（X方向），在检测设备上面，被测物体在位移的过程中，通过探测器的探头，可以检测出一个纵向的扫描，然后与横向扫描相结合就可以得到三维的一个高光谱图像。高光谱图像数据有时称为图像块或超级数据立方体（Super Hypercube），见下图。其中的二维信息是图像像素的横纵坐标（x和y），第三维是波长信息（λ）。图像维：与一般的图像相似。光谱维：对应高光谱图像的每一个像元，均有一个连续的光谱曲线。