傅立葉變換紅外光譜儀的典型光路系統，來自紅外光源的輻射，經過凹面反射鏡使成平行光后進入邁克爾遜干涉儀，離開干涉儀的脈動光束投射到一擺動的反射鏡B，使光束交替通過樣品池或參比池，再經擺動反射鏡C（與B同步），使光束聚焦到檢測器上。

傅立葉變換紅外光譜儀無色散元件，沒有夾縫，故來自光源的光有足夠的能量經過干涉后照射到樣品上然后到達檢測器，傅立葉變換紅外光譜儀測量部分的主要核心部件是干涉儀，圖3是單束光照射邁克爾遜干涉儀時的工作原理圖，干涉儀是由固定不動的反射鏡M1（定鏡），可移動的反射鏡M2（動鏡）及分光束器B組成，M1和M2是互相垂直的平面反射鏡。B以45°角置于M1和M2之間，B能將來自光源的光束分成相等的兩部分，一半光束經B后被反射，另一半光束則透射通過B。在邁克爾遜干涉儀中，當來自光源的入射光經光分束器分成兩束光，經過兩反射鏡反射后又匯聚在一起，再投射到檢測器上，由于動鏡的移動，使兩束光產生了光程差，當光程差為半波長的偶數倍時，發生相長干涉，產生明線；為半波長的奇數倍時，發生相消干涉，產生暗線，若光程差既不是半波長的偶數倍，也不是奇數倍時，則相干光強度介于前兩種情況之間，當動鏡移動，在檢測器上記錄的信號余弦變化，每移動四分之一波長的距離，信號則從明到暗周期性的改變一次。