成像光谱仪是一种 在二维区域上收集光谱数据的光谱仪，即，对于图像的每个部分， 确定关于每个波长的强度的信息。这会产生一个数据“立方体”(三维)，两个是空间数据(图像)，一个是指定点的光谱数据。

云顶天宫有多种类型：天文学的一种常见类型是 积分场摄谱仪，它包含一种称为积分场单元 (IFU)的设备，可以沿一条线(即一维)排列二维图像的片段。普通光谱仪使用狭缝对从望远镜的二维图像中选择的一条线上的光谱进行成像和测量，因此生成的图形(照片或电子存储图像)在一个方向(光谱方向或色散方向)显示光谱数据和另一个维度的空间信息(空间方向). 通过重新排列图像以便将图像部分放置在二维区域中，使它们排成一条直线，同一摄谱仪可以以较低的空间分辨率捕获整个图像的光谱。透镜、棱镜和/或光纤可用于完成重排。与使用“普通”光谱仪拍摄一系列快照相比，这节省了时间，每次都移动狭缝以捕获第二个空间维度。

另一种类型的成像光谱仪是成像傅里叶变换光谱仪。

无狭缝光谱仪非常有效地产生场内分离物体的光谱，但对于产生扩展源的光谱用处不大 ，通常不被视为成像光谱仪。已经有一些成功的应用方法来解开无狭缝光谱仪为扩展源或拥挤场产生的重叠光谱。

在X 射线和伽马射线天文学中，收集到的 光子很少，因此在生成图像方面存在挑战，但传感器有时也会测量它们的光子能量，从而使仪器能够有效地成像摄谱仪，尽管该术语通常不被使用.

请注意，术语成像光谱仪也被用于光谱仪，仅仅是因为它具有像普通相机一样的操作模式，即提供绕过棱镜或光栅的选项，以便将其相机用于(非光谱学))成像。这种仪器可以被描述为“成像光谱仪”(例如，哈勃太空望远镜的STIS)，即使在光谱仪模式下，它也只能看到典型狭缝的单一维度。