光谱辐射计用于测定辐射源的光谱分布，能够同时建立目标或背景的强度、光谱特性，可对导弹羽烟光谱和强度及大气透射比进行测量。光谱辐射计一般由收集光学系统、光谱元件、探测器和电子部件等组成，类型包括傅里叶变换光谱辐射计、多探测器色散棱镜和光栅光谱辐射计、圆形渐变滤光器（CVF）低光谱分辨率光谱辐射计等。光谱辐射计既能测总能量，又能测各个波长的分光量值，但由于每测量一次所需时间较长，较难实现连续测量，且仪器价格昂贵，对环境和人员素质要求较高。