固体、液体または気体の化学物質は電磁放射である“光”を吸収します。光放射に感応する検出器によって、化学物質を透過する光放射を直接に測定し、それを初期の光放射値と比べることができます。

 透過率 T=P/PO
 P/は透過後の強度、POは光放射の初期強度(ランプまたは他の放射光源)

透過率は吸収する分子が増加したとき、または、サンプル保持器の長さ(光路長)が増加したとき、指数関数的に減少します。
吸光度を A=log₁₀P/PO と定義すると、以下のように単純に表される、より簡単な一次関数が得られます。

 A=abc (ランベルト・ベールの法則、またはベールの法則)

 Aは吸光度
 aはモル吸光係数と呼ばれる物質固有の定数
 bはサンプル保持器の長さ、時には“キュベット(セル)”の長さと表される - 吸収物質を通る光路長
 cは例えばppmまたはmol/dm⁻³で測定される物質の濃度

上左図の通り、吸光度Aは光路長に対してリニアに増加します。また、低濃度においては、上右図の通り、吸光度Aはほぼリニアです。

センスエア社のガスモニターシステムのような感度の高い分光光度計では、ランベルト・ベールの法則からのより顕著な偏差が検出されます。圧力、温度、湿度、原子同位体などの要素を考慮し、場合によっては補正しなければなりません。