Un espectrohelioscopio básico es una máquina compleja que utiliza un espectroscopio para analizar la superficie del Sol.
La luz entonces atraviesa un prisma o rejilla de difracción para descomponerla en su espectro.
El espectro es entonces centrado en otra ranura, que solo deja pasar una parte estrecha del espectro (con la longitud de onda que se desea observar).
La luz es finalmente centrada en un ocular, donde se puede ver la superficie del Sol.
El espectroheliógrafo es un dispositivo similar, pero que capta fotográficamente las imágenes del sol en una longitud de onda determinada.
Esquema típico de un espectrohelioscopio. Las dos ranuras oscilan rápidamente para dejar pasar sucesivas porciones de la radiación del sol (barriendo el disco solar) que va a ser observada en luz monocromática. Muchas variaciones son posibles: la colimación puede realizarse con espejos cóncavos, la dispersión puede ser conseguida con prismas de cristal, y el barrido puede obtenerse con ranuras fijas y girando prismas cuadrados. Dado que son aparatos de grandes dimensiones (normalmente más de 3m de largo) y delicados, los espectrohelioscopios normalmente permanecen fijos, estando dotados con espejos móviles para seguir la trayectoria del sol.