Методологии измерений, связанные с каждым из трех ИК-диапазонов, сильно различаются. Измерения в ближней ИК-области осуществляются с помощью спектрофотометров, похожих по устройству на инструменты для УФ и видимой спектроскопии. До начала 1980-х годов инструменты для средней ИК-области работали в основном по дисперсионному принципу и в их основе лежали дифракционные решетки. Дальний ИК-диапазон практически недоступен, поскольку интенсивность источников излучения в таком диапазоне крайне мала, а применение специальных фильтров для защиты детектора от максимумов высших порядков рассеяния на дифракционной решетке ослабляет интенсивность еще больше.
Все ИК-спектрометры содержат широкополосный источник (обычно раскаленный керамический материал), коллимирующую ИК-излучение оптику, ИК-детектор и устройство для анализа зависимости проходящего света от длины волны. В традиционных дисперсионных спектрометрах последнюю функцию выполняет разлагающая свет дифракционная решетка, и узкая щель, выбирающая подходящую длину волны. В каждый момент времени только узкая область длин волн достигает образца и детектора. Сбор всего спектра, покрывающего широкий волновой диапазон, требует последовательного сканирования всего спектра.
Около 30 лет назад конструкция приборов для инфракрасной спектроскопии претерпела большие изменения. В основе современных инструментов для средней и дальней ИК-областей лежит усовершенствованный интерферометр Майкельсона, a преобразование интерферограммы в спектр осуществляется с помощью преобразования Фурье. Сам метод получил название ИК-спектроскопии с фурье-преобразованием (ИК-ФП).