天体光谱学（astrospectroscopy; astronomical spectroscopy）是天文学使用的光谱学技术。研究天体的电磁辐射光谱，包括可见光，是来自恒星和其它天体的辐射。光谱学可以用来推出远距离恒星和星系的许多性质，例如它们的温度、化学组成、金属丰度，也可以从多普勒红移测量它们的运动。