荧光光谱仪主要包括光源、激发单色器、样品池、荧光单色器及检测器等主要部件。
1.光源
早期的荧光分光光度计，配有能发生很窄汞线的低压汞灯。使用高压汞灯，谱线被加宽，而且也存在高强度的连续带。然而，一个完整的激发光谱的测定需一种能发射从可见到紫外范围的较高强度的光辐射的灯。氙弧灯能适于此条件，因此，它是目前在荧光分光光度计中广泛使用的光源。
2.单色器
单色器的作用是把光源发出的连续光谱分解成单色光，并能准确方便地“取出”所需要的某一波长的光，它是光谱仪的心脏部分。单色器主要由狭缝、色散元件和透镜系统组成，其中色散元件是关键部件。色散元件是棱镜和反射光栅或两者的组合，它能将连续光谱色散成为单色光。
(1)棱镜单色器
棱镜单色器是利用不同波长的光在棱镜内折射率不同将复合光色散为单色光的。棱镜色散作用的大小与棱镜制作材料及几何形状有关。常用的棱镜用玻璃或石英制成。可见分光光度计可以采用玻，它适用于紫外、可见整个光谱区。
(2)光栅单色器
光栅作为色散元件具有不少*的优点。光栅可定义为一系列等宽、等距离的平行狭缝。光栅的色散原理是以光的衍射现象和干涉现象为基础的。常用的光栅单色器为反射光栅单色器，它又分为平面反射光栅和凹面反射光栅两种，其中常用的是平面反射光栅。光栅单色器的分辨率比棱镜单色器分辨率高(可达±0.2nm)，而且它可用的波长范围也比棱镜单色器宽，且入射光80%的能量在一级光谱中。近年来，光栅的刻制复制技术也在不断地改进，其质量也在不断的提高，因而其应用日益广泛。
(3)狭缝
狭缝是单色器的重要组成部分，直接影响到分辨率。狭缝宽度越小，单色性越好，但光强度也随之减少。
3.样品池
荧光仪用的样品池需用低荧光的材料制成，通常用玻璃和石英材料，形状以方形和长方形为宜。
4.检测器
主要有硒光电池、光电管和光电倍增管等。目前来说由于荧光的强度较弱，一般以光电倍增管作检测器。选择光电倍增管要考虑响应波长、灵敏度和噪声水平等。蓝敏管对蛋白质、核酸的测量适用，而红敏管则适用于荧光染料检测。
荧光光谱仪的主要应用
(1)在生物领域的应用
该领域主要用于临床测定生物样品中某些成分的含量，生物技术及免疫技术的分析等，如脱氧核糖和脱氧核糖核酸的含量测定、DNA、抗体、抗原等各方面的研究。在此领域中主要时利用各种荧光探针进行分析检测，主要分为生物纳米荧光探针和生物非纳米荧光探针。
其中纳米技术的兴起，打开了荧光分析的又一个新的领域。由于纳米材料具有很好的荧光性，宽激发，窄发射等优良的光谱特点，使其成为荧光分析中的重要的研究对象，引起了研究者的兴趣。
(2)在食品领域的应用
该领域主要用于食品中矿物质及金属元素、氨基酸、维生素、菌类污染、添加剂、防腐剂、食品包装有害物质、农药残留等的分析检测。特别是与HPLC、TLC、FIA等技术的结合可以更好的达到食品中各种物质的检测效果。
目前我国食品标准日趋化，对于食品分析的要求也越来越趋向于灵敏和微量化。荧光分析正可以满足这方面的分析要求。
(3)在药物分析中的应用
药物分析领域可以利用荧光分析进行药物的有效成分鉴定、药物代谢动力学研究、临床药理药效分析等。
药物荧光分析可以分为三类：直接荧光分析、间接荧光分析和纳米荧光分析。
常规荧光分析法早被应用于分析抗疟疾药物奎宁，随着荧光分析法的发展，其应用范围日益扩大，目前被广泛用于抗菌素药物、止痛药、镇静剂、止血药等的分析。
(4)在环境分析中的应用
该领域主要利用荧光分析检测环境中的物质的含量，主要是对水体、矿石和土壤进行检测。随着有机化工、石油化工、医药工业的发展, 以及农药( 杀虫剂、除草剂等) 的大量使用, 有机化合物对环境的危害和污染日益严重。
目前被列入有机污染物监测标准方法中的荧光分析法有；冷原子荧光法对有机汞的测定；乙酰化滤纸层析荧光分光光度法对大气飘尘和水体中苯并( a) 芘的测定；酚类 、木质磺酸酯、多环芳烃( 芘、萤、蒽) [ PASH]的荧光分析法测定等。