Spektro linijos yra įprasto nuolatinio dažnio pasiskirstymo šviesoje spragos. Jie atsiranda, kai skleidžiamą šviesą iš dalies sugeria medžiaga, dažniausiai dujos. Viena spektro linijų rūšis yra sugerties linija, kuri atsiranda, kai kai kurie šviesos dažniai yra sugeriami iš skleidžiamos spinduliuotės. Kita vertus, spinduliavimo linija gali būti matoma šviesoje, kuri buvo sugerta ir vėl išspinduliuota. Šios linijos gali suteikti astronomams užuominų apie astronominių objektų sudėtį ir greitį.
Pirmoji iš dviejų spektro linijų tipų yra sugerties linijos. Absorbcijos linijos atsiranda, kai šviesa skleidžiama iš objekto, pavyzdžiui, žvaigždės, ir tada praeina per dujas, kol pasiekia stebėtoją. Šiuo atveju įkaitusios žvaigždės šviesa bus stipriai išspinduliuota plačiu dažnių diapazonu; kitaip tariant, jis turės nenutrūkstamą spinduliuotės spektrą. Tačiau jei jis praeina per šaltas dujas, tam tikro dažnio šviesą gali sugerti dujos. Kai stebėtojas analizuoja šviesą, kuri iš pradžių atėjo iš žvaigždės, ji parodys sugerties linijas – pastebimus tam tikrų spinduliuotės dažnių spragas.
Antroji spektrinės linijos rūšis yra emisijos linija. Žvaigždžių šviesos negali nuolat sugerti dujos, nes šviesoje yra energijos. Atvirkščiai, jį sugeria dujos ir vėliau vėl išspinduliuoja. Kai ji vėl išspinduliuojama, šviesoje yra tik tie dažniai, kuriuos sugėrė dujos. Todėl emisijos linijų dažniai turėtų sutapti su atitinkamų sugerties linijų dažniais. Tai iš tikrųjų patikrino astronomai, stebėję pakartotinai skleidžiamą šviesą; dviejų tipų linijos iš esmės yra atvirkštinės viena kitai.
Spektro linijos egzistuoja, nes elementų ir cheminių medžiagų skleidžiama šviesa turi nuolatinį dažnių spektrą. Regimoji šviesa iš tikrųjų yra elektromagnetinė spinduliuotė tam tikrame dažnių diapazone, o ne vienalytė būtybė. Plika akimi nematoma spinduliuotė taip pat turi nuolatinį dažnių pasiskirstymą, nors ji yra koncentruota už matomo diapazono ribų. Mokslinis instrumentas, žinomas kaip spektrometras, gali būti naudojamas elektromagnetinės spinduliuotės dažniams analizuoti.
Šių linijų studijavimas astronomams gali suteikti dvi svarbios informacijos. Visų pirma, žinant, kurios dujos sukuria kokias absorbcijos linijas, spektrinės linijos gali padėti nustatyti planetų atmosferų sudėtį. Astronomai naudojo šią techniką, kad apibūdintų planetų, esančių už Saulės sistemos ribų, atmosferą. Antra, atpažįstami spektrinių linijų modeliai gali rodyti astronominių objektų greitį – objekto greitis keičia jo spinduliavimo dažnį, įskaitant spektrines linijas.