Прилад досягає це шляхом розкладання світла, що пройшло крізь самоцвіт або відбитого від його поверхні. Спектроскоп розкладає світло на складові його довжини хвиль і аналізує різний ступінь переломлення, який перетерплюють промені кожного кольору (довжини хвилі), коли їх пропускають крізь призму зі скла або іншої прозорої речовини. Таким чином, вузький паралельний пучок білого світла після проходження крізь призму розтягується в смужку із квітів веселки - видимий спектр

Є невелика група металів, які, присутствуя в незначних кількостях у склі або мінералі, поглинають деякі д ліни хвиль із білого світла й у такий спосіб прцдают фарбування речовинам, які їх містять. Що стосується самоцвітів, те найбільш важливим є хром, що створює прекрасні червоні кольори рубіна, шпінелі й піропу й багаті і яскраві зелені кольори смарагду й жадеита. Залізо, найпоширеніша природна речовина, що офарблює, дає менш яскраві зелені кольори, а також червоний і желгий, а іноді блакитний колір. Прикладами можуть служити зелений сапфір, перидот, альмандин і блакитна шпінель. Вплив міді спостерігається в бірюзі й виробних каменях - малахіті й лазуриті, марганець дає особливий рожево-червоний або жовтогарячий колір у рідкому спессартине (гранаті) і просвітчастому родохрозиті й родоніті. Нікель прцдает зелений колір справжньому хризопразу. Добре відома кобальтова синь не зустрічається в природних мінералах, однак є присутнім-у блакитному склі й у блакитних синтетичних шпинелях, які так поширені сьогодні. Титан безсумнівно Ор-Ветственен за блакитний колір синтетичного сапфіру, у той час як у природному сапфірі на колір так само впливає залізо

Спектроскоп дозволяє аналізувати колір самоцвіту й у багатьох випадках визначати природу каменю. Шматочок кобальтового скла дозволяє можливо самим легким способом продемонструвати те, що ми називаємо смугами поглинання й спектром поглинання. Якщо направити спектроскоп на джерело яскравого безперервного світла, наприклад, лампу розжарювання або на сонце, а потім помістити перед спектроскопом кобальтове скло, то замість повного набору спектральних квітів, спостережуваних раніше, спостерігач вцдит фактично тільки два кольори - ділянка блакитного, як і можна було очікувати, і ділянка темно-червоного кольору, який може здатися трохи дивним у блакитних речовинах. Інша частина спектра закрито трьома широкими темними смугами жовтогарячого, жовтого й зеленого квітів, розташованими в центрі. Це і є типовий спектр поглинання кобальту й він спостерігається, як зазначено вище, не тільки в кобальтовому склі, але й у синтетичній блакитній шпінелі, хоча положення смуг у цих двох випадках значно відрізняється