根據光柵所處的環境不同，可分為真空型和非真空型直讀光譜儀，其中非真空型直讀光譜儀又可分為空氣型直讀光譜儀（無法測定真空紫外波段的C、P、S、As等元素含量）和充惰性氣體型直讀光譜儀（可以測定真空紫外元素）；
根據儀器的結構不同，又可分為多道直讀光譜儀和全譜直讀光譜儀，其中前者多采用光電倍增管作為檢測器，后者多采用陣列檢測器（如CCD）。
隨著CCD技術的不斷發展，直讀光譜儀開始朝小型化、全譜型方向發展。小型化儀器功耗小，占用空間小且易于維護；全譜直讀光譜儀能夠獲得全波段范圍內的光譜，滿足多基體分析要求，譜線選擇靈活，可以有效扣除光譜干擾，分析更準確，而多道直讀光譜儀只能檢測有限數量的光譜，很難做到這一點。
