由扫描反光镜，校正器，聚光系统，旋转快门，成像板，光学纤维，滤光器和探测器组成。从地物来的红外和可见光辐射进入多光谱扫描仪，经扫描镜反射进入聚光系统，成像于视场光栏处。视场光栏大小决定瞬时视场的大小。进入视场光栏的某瞬间的一像元的辐射，由单色器分光，将同一像元的辐射分成若干波段。
分光的手段很多，有时单色器的波段不够宽，可以用分色片先把可见光与热红外波段分开。这样，可以在很宽的光谱范围内选取所需要的波段。然后，按不同的波段分别用相应的光电探测器和红外探测器接收。在可见光和近红外波段常用光电倍增管（见光电管与光电倍增管）或硅光电二极管，在热红外波段，常用锑化铟和碲镉汞探测器等。
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