Hiperspektrālā analīze ir mērīšanas process, kas balstās uz atstarotā starojuma identificēšanu un vizuālu attēlojumu no plaša elektromagnētiskā spektra diapazona. Šajā atstarotās gaismas diapazonā ietilpst citādi neredzamas viļņu garuma grupas, piemēram, infrasarkanais un ultravioletais starojums. Hiperspektrālās analīzes pamatā ir visu materiālu fizikālās īpašības, kas ļoti specifiskā, izmērāmā veidā atspoguļo gaismu no šiem spektra diapazoniem. Šos unikālos elektromagnētiskos parakstus nolasa hiperspektrālie sensori un vizuāli attēlo displejā vai nolasa. Šie nolasījumi vai attēli ir strukturēti kā slāņaini trīsdimensiju “kubi”, kas ļauj ļoti precīzi analizēt skenētā materiāla kompozīciju.
Katrs materiāls atspoguļo redzamo gaismu unikālā, atpazīstamā veidā. Veids, kādā šī atstarotā gaisma tiek redzēta vai savākta, piešķir visiem objektiem to īpašās krāsas un virsmas faktūras. Tomēr tā nav tikai redzamā gaisma, kas tiek atspoguļota noteiktā veidā. Gaismu no cilvēka acij neredzamajām elektromagnētiskā spektra zonām ļoti specifiski atstaro arī dažādi materiāli. Šo spektra slāņu atstarotā gaisma, īpaši ultravioletā un infrasarkanā gaisma, var tikt nolasīta ar speciāliem sensoriem un sakrauta vai slāņota, lai izveidotu brīnišķīgi grafiskus un precīzus materiālu sastāva attēlojumus.
Šie hiperspektrālie sensori un unikālie trīsdimensiju attēli, ko tie rada, ir hiperspektrālās analīzes pamatā. Hiperspektrālie “paraksti” lielākajai daļai materiālu ir zināmi, un tas ļauj analītiķiem precīzi noteikt precīzu materiālu, kas sastāv no jebkura skenētā materiāla. Šī tehnoloģija padara vieglu darbu, piemēram, minerālu izpēti, kas iepriekš bija grūts un laikietilpīgs. Lidmašīnās uzstādīti hiperspektrālie sensori īsā laikā var izveidot neticami detalizētus lielu zemes gabalu daudzdimensiju modeļus. Šie modeļi sastāv no slāņiem, kas attēlo noteiktu atstarotā viļņa garumu un nodrošina plašu materiālu identifikācijas izvēli.
Tehnoloģijai ir daudz pielietojumu ārpus acīmredzamās ģeoloģijas un mineraloģijas lietojumiem. Piemēram, lauksaimniecības nozare var gūt labumu no hiperspektrālās analīzes, jo radītie attēli var norādīt uz barības vielu un ūdens līmeni kultūraugu audzēs. Slimību izraisošo dzīvnieku proteīnu klātbūtni lopu barībā var noteikt arī, izmantojot hiperspektrālo attēlveidošanu. Tādā veidā attēlveidošana palīdz izvairīties no tādiem apstākļiem kā govju trakuma slimība.
Militārajās un tiesībaizsardzības jomās arī tiek plaši izmantota hiperspektrālā analīze. Hiperspektrālie attēli var palīdzēt izmeklētājiem identificēt, piemēram, nesen izraktos kapus vai apraktus artefaktus. Tā pati funkcionalitāte ļauj identificēt pazemes vietas arī militāros lietojumos. Hiperspektrālā attēlveidošana arī ļauj militārpersonām izsekot karaspēka kustībām un atšķirt maskēšanās krāsu no dzīvās veģetācijas. Šī tehnoloģija tika plaši izmantota arī humānajos projektos, lai identificētu vecus mīnu laukus un ieroču slēptuves.