Появление фурье-спектроскопии сделало дальнюю инфракрасную область гораздо более доступной и привело к значительному прогрессу в инфракрасной спектроскопии вообще. Приборы основаны на классической схеме Майкельсона, использованной им при попытке обнаружить «движение эфира» сравнением скоростей света в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Параллельный пучок света от источника (рис. 2.11) направляется в интерферометр, состоящий из делителя пучка В и двух зеркал М₁ и М₂. Делитель пучка представляет собой пластину из прозрачного материала (например, из бромида калия) с таким покрытием, чтобы точно 50 % падающего на нее света отражалось. Таким образом, одна половина света направляется к зеркалу М₁, а вторая к М₂; возвратившись от зеркал по тем же самым путям, пучки вновь соединяются в один на делительной пластине (ясно, что половина полного света, отразившись от пластины, отправляется назад в источник, но это несущественно) и попадают на детектор.

Теперь, как хорошо известно (и в этом существо опыта Майкельсона), если источник излучает монохроматический свет, то в зависимости от длины путей ВМ₁ и ВМ₂ интенсивность результирующего пучка за счет интерференции двух слагающих его пучков либо усиливается, либо ослабляется. Так, если эти длины одинаковы или отличаются на целое число длин волн, возникающая интерференция приводит к усилению интенсивности, если же разность оптических путей кратна полуцелому числу длин волн, пучок гасится. Поэтому, когда зеркало М₂ плавно движется к пластине В или от нее, детектор воспринимает переменный по интенсивности свет. Довольно легко представить, что если источник излучает свет двух различных монохроматических частот n₁ и n₂, то возникнут биения этих частот, вызванные наложением интерференционных картин, создаваемых зеркалами М₁ и М₂; при движении М₂ детектор будет регистрировать более сложное изменение интенсивности, однако если провести преобразование Фурье результирующего сигнала, сразу будут получены исходные частоты и интенсивности света, излучаемого источником. Даже в случае, когда источник излучает «белый» свет, по интерференционной картине может быть восстановлено исходное спектральное распределение.

Ясно, кроме того, что если перед детектором на пути светового пучка поместить образец, то поглощение в нем приведет к образованию провалов в спектральном распределении источника, преобразование Фурье которых даст нормальный спектр поглощения. Запись спектра тогда можно себе представить следующим образом: зеркало М₂ плавно перемещается в течение некоторого времени (скажем, 1 с) на расстояние около 1 см, в это время детектируемый сигнал (интерферограмма) попадает на многоканальный анализатор (например, каждую тысячную долю секунды во время движения зеркала производится считывание детектируемого сигнала, и эта информация последовательно вводится в один из 1000 каналов анализатора); после выполнения преобразования Фурье накопленных данных ЭВМ разбивает полученный сигнал на 1000 частей и отправляет их в те же 1000 каналов анализатора. После этого «истинный» спектр готов для записи в любом удобном виде.