近紅外 (NIR) 光譜儀器與紫外-可見光和中紅外范圍的儀器類似。有一個光源、一個探測器和一個色散元件(例如棱鏡，或更常見的是衍射光柵)，以允許記錄不同波長的強度。使用干涉儀的傅立葉變換近紅外儀器也很常見，特別是對于高于 ~1000 nm 的波長。根據樣品的不同，可以通過反射或透射來測量光譜。

常見的白熾燈或石英鹵素燈泡最常用作分析應用的寬帶近紅外輻射源。也可以使用發光二極管(LED)。對于高精度光譜，波長掃描激光器和頻率梳最近已成為強大的光源，盡管有時采集時間尺度較長。當使用激光器時，沒有任何色散元件的單個探測器可能就足夠了。

所使用的檢測器類型主要取決于要測量的波長范圍。硅基CCD適用于 NIR 范圍的較短端，但在大部分范圍(超過 1000 nm)內靈敏度不夠。InGaAs 和PbS器件比 CCD 更合適，但靈敏度較低。可以將硅基探測器和 InGaAs 探測器結合在同一臺儀器中。此類儀器可以“同時”記錄紫外可見光譜和近紅外光譜。

用于近紅外化學成像的儀器可以使用帶有聲光可調諧濾波器的二維陣列檢測器。可以在不同的窄波段連續記錄多個圖像。

許多用于紫外/可見光譜的商用儀器能夠記錄 NIR 范圍內的光譜(大約 900 nm)。同樣，一些中紅外儀器的范圍可能會延伸到近紅外。在這些儀器中，用于 NIR 波長的檢測器通常與用于儀器“主要”感興趣范圍的檢測器相同。