传统观察电气信号是用一台示波器在时域内观察。时域是针对电信号的特性：恢复时间和相位上的关系。然而，并非所有电路的特性都可用时间域来完全表征。电路元件，如放大器、振荡器、混频器、调制器、检波器和滤波器，最好的表征其特性的是频响数据。用频率域来观察可得最好结果。为测量频域就需要鉴别出各频率组成并可对各频率分量电平读数的仪器。仪器之一就是频谱分析仪，它能在示波管屏幕上用图显示相对于频率的幅度及其他参数。
频谱仪比起示波器来讲对低电平的失真具有更高的灵敏性。正弦波可从示波器上看到(时域)，但是在频域里，可以看到其谐波失真。高的灵敏度和宽的动态范围也使频谱仪得以测量低电平调制。可测量调幅、调频和脉冲调制的射频信号。频谱仪可以测量载波频率、调制频率、调制电平和调制失真。也可测量变频器件的特性，如变频损耗、隔离度和失真度，从显示上即可读出。
频谱仪可用来测量长期和短期频率稳定度。诸如，振荡器的噪声边带，剩余调频和预热时间内的频率漂移都可通过频谱仪的已校准频宽被测得。连同频谱仪扫频测量可测量滤波器或放大器的扫频响应。只要用跟踪发生器就可简单实现。
选择频谱仪可以很好的对遥控器、对讲机、测量发射接收机、无绳电话、有线电视CATV及通讯机等有线、无线系统进行检查及信号频率的分析比较。
电磁兼容测试(EMC)：测量各种电子设备上发射的有害电磁波的功能。另从PHONE(耳机)插孔还可以输出AM/FM检波信号，可用来识别噪声施加影响的广播信号，从认证的角度上来说，先进行放射噪声的测量对事前的评定研究是非常有效的测量功能。
还可广泛应用于教学、科研。北京海洋兴业科技有限公司最近推出的高中低全系列频谱分析仪，让用户能真正看到电信号(如射频脉冲信号)用傅利叶级数展开出来的图象，教学上更容易理解，科研上更清楚。