一般說來，任何一種具有空間周期性的衍屏的光學元件都可以稱為光柵，而光在傳播路徑中，遇到不透明或透明的障礙物，繞過障礙物，產生偏離直線傳播的現象稱為光的衍射，直讀光譜儀的光譜范圍取決于光柵的起始波長和光柵線對數，波長越長則色散效應越大，光柵所覆蓋的波長范圍就越小。
為了提高直讀光譜儀的光柵衍射效率，在提高制作工藝的基礎上，通常采用特殊鍍膜以增強反射率，從而增大光柵的衍射效率。閃耀波長指與衍射角對應的光能量最強的衍射波長。閃耀波長由閃耀角來決定。由于每塊光柵的閃耀角不同，故其閃耀波長也不同。當入射角α、衍射角β與閃耀角θ相等時，閃耀波長與閃耀角之間的關系式mλ=2dsinβ=2dsinθ，其中m=0，±1，±2……，d為光柵常量。
光柵光譜覆蓋范圍和分辨率是非常重要的參數，直接影響直讀光譜儀的檢測分析性能。光柵刻線的密度決定了光柵的分辨率和光譜范圍，光柵刻線密度越大，光柵分辨率越高，對應的光柵光譜覆蓋范圍就越窄；反之，光柵刻線密度越小，光柵分辨率越低,對應的光柵光譜覆蓋范圍就越小。因此直讀光譜儀的檢測范圍是由起始波長加上光柵光譜的覆蓋范圍所得。
