La seule différence est la présence ou l'absence de l'atmosphère terrestre. Cette dernière absorbe en effet une partie des rayonnements qui la traversent. C'est pourquoi les spectres observés sur Terre doivent être corrigés des effets atmosphériques.

Sur ce spectre de Spica (étoile a de la constellation de la Vierge) acquis par webcam, on a représenté deux raies de Balmer H alpha et H beta du spectre visible, ainsi que trois autres raies d'absorption, nettement visibles, dues à la présence de dioxygène O2 et d'eau H2O dans l'atmosphère terrestre.

Une autre application très importante : les spectres stellaires sont des spectres d'absorption. Cette observation, paradoxale si l'on pense que les étoiles sont des sources de lumière (et devrait donc générer des spectres d'émission), trouve son explication dans la nature même des spectres stellaires : la lumière créée dans les couches profondes de l'astre traverse ses couches externes (notamment une couche appelée photosphère) dont les éléments constitutifs absorbent certaines parties du rayonnement initial. En étudiant les spectres d'étoiles, nous pouvons donc en tirer des informations quant à la composition chimique de leur photosphère, c'est-à-dire de leur atmosphère.

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