光纖光譜儀的性能主要可以分為以下幾個方面：
波長范圍。波長范圍是光譜儀所能測量的波長區間。使用新型探測器可以使之前的范圍拓展一些距離，即覆蓋紫外、可見和近紅外波段。光柵的類型以及探測器的類型會影響波長范圍。
波長分辨率。波長分辨率描述了光譜儀能夠分辨波長的能力，波長分辨率與波長的取樣間隔是兩個不一樣的概念。一般來說，高的波長分辨率意味著窄額度波長范圍
噪聲等效功率和動態范圍。當信號的值與噪聲的值相當的時候，從噪聲中分辨信號就會非常困難。一般用與噪聲相當的信號的值來表征能一個光譜儀所能夠測量的最弱的光強。噪聲等效功率越小，光譜儀就可以測量更弱的信號。
靈敏度與信噪比。靈敏度描述了光譜儀把光信號變成電子學信號的能力，高的靈敏度有助于減小電路本身的噪聲對結果影響。狹縫的寬度、光柵的類型、探測器的類型以及電路的參數都會影響靈敏度。人為地調高前置放大電路的放大倍數也會提高名義上的靈敏度，但并不一定有助于實際的測量。