穆斯堡尔谱仪的结构如图所示，主要由放射源，驱动装置，放大器，γ射线探测器和数据记录设备组成。在透射穆斯堡尔谱中，因吸收发生共振时透过计数率最小，因此形成倒立的吸收峰。对于一些简单的谱图，只需要进行定性分析就能获得有价值的信息；对于复杂的谱图，则需要将其进行分峰拟合，然后与理论谱线进行比对才能得到有用的信息。
放射源：放射源是提供具有特定能量的γ射线源，根据样品（吸收体）的不同来选择。常见的穆斯堡尔放射源为57Co，119Sn和121Sb。穆斯堡尔核素分布不均匀，大部分集中在原子序数50-80内。最轻的穆斯堡尔核是40K。
驱动装置：驱动装置是用来实现放射源的运动的，从而根据多普勒效应来调制频率或能量。
探测器：探测器是用来探测透过的γ射线的，大多数穆斯堡尔放射源辐射出的γ射线不是单色的，需要选择合适的探测器才可以。穆斯堡尔核γ射线的能量一般在10-100 keV，因此可以采用正比计数器，NaI(TI)闪烁探测器和半导体探测器。
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