Tyto metody jsou založeny na interakci vzorku s elektromagnetickým zářením. Rozdělujeme je na:
• Metody, při kterých nedochází k výměně energie mezi látkou a zářením - při interakci záření s látkou se sleduje jiná změna vlastností záření, než je jeho intenzita, např. rychlost záření, stáčení roviny polarizovaného světla nebo rozptyl záření. Patří sem refraktometrie, polarimetrie, interferometrie, nefelometrie, turbidimetrie. • Metody, při kterých dochází k výměně energie mezi látkou a zářením: • Metody emisní - jsou založeny na měření záření emitovaného vzorkem. Emisi je nutno vyvolat dodáním energie vzorku v podobě tepla (plamen), elektrické energie (el. jiskra), proudu elementárních částic nebo jiného elektromagnetického záření. Přijetím této energie se atomy nebo molekuly dostávají do méně stabilních energeticky bohatých stavů a přebytečné energie se zbavují v podobě elektromagnetického záření. Patří sem atomová emisní spektrometrie, luminiscenční analýza, rentgenová fluorescenční spektrometrie. • Metody absorpční - měří, jak vzorek záření absorbuje. Využívají se při nich vlnové délky z různých oblastí spektra elektromagnetického záření. Podle použitého záření a charakteru vzorku se dělí na mnoho metod - atomová absorpční spektrometrie, ultrafialová a viditelná spektrometrie, infračervená spektrometrie, Ramanova spektrometrie, nukleární magnetická a elektronová paramagnetická rezonance.