1666年牛顿通过棱镜折射将一束白光分为从紫色到红色的可见光，即著名的太阳光色散实验。将彩色光投影到一个屏幕上出现了一条光带。牛顿使用“spectrum”（光谱）一词来描述这一现象，他之所以采用这个词，是因为棱镜稍被移动时，彩色光带就跳来跳去，其样子使他联想到了“spectres”(幽灵)，这是最早的光谱研究，标志着光谱学科的开始。

1800年，英国科学家赫歇尔(W. Herschel)将来自太阳的辐射构成一幅与牛顿大致相同的光谱，然后将一支温度计通过不同颜色的光，并且用另外一支不在光谱中的温度计作为参考。他发现当温度计从光谱的紫色末端向红色末端移动时，温度计的读数逐渐上升。

令人吃惊的是，当温度计移动到红色末端之外的区域时，温度计读数达到了最高。从实验结果上得到三点启示： 可见光区域红色末端之外还有 看不见的辐射区域存在；这种辐射能够产生热。由于这种射线存在于可见光区域红色末端以外而被称为红外线。