Hiperspektrālie sensori ir ierīces, kas ieraksta attēlus, izmantojot plašu elektromagnētiskā spektra daļu. Šie sensori uztver attēlu vairākās šķēlēs vai spektrālajās joslās, no kurām katra atspoguļo spektra daļu. Pēc tam šīs spektrālās joslas tiek apvienotas, lai izveidotu trīsdimensiju saliktu attēlu. Iegūtie attēli vai hiperspektrālie kubi ļauj veikt galīgu, dziļu slāņa analīzi materiāliem vai minerāliem, kas veido skenēto laukumu. Hiperspektrālā attēlveidošana ir vērtīgs diagnostikas instruments fizikas, lauksaimniecības, uzraudzības un mineraloģijas jomās.
Cilvēki var saskatīt attēlus tikai elektromagnētiskā spektra redzamās gaismas daļā. Vairākas dabas radības, piemēram, dievlūdzēju garneles, var “redzēt” objektus daudz plašākā diapazonā, tostarp ultravioleto un infrasarkano gaismu. Hiperspektrālajiem sensoriem ir tādas pašas plašas spektrālās jutības īpašības, un tie nosaka atstarotos gaismas viļņu garumus, kas nav redzami cilvēka acij. Hiperspektrālās attēlveidošanas iekārtas ieraksta šos attēlus viļņa garuma noteiktās šķēlēs vai spektrālās joslās. Dažādi materiāli un minerāli unikālā veidā atspoguļo atsevišķus gaismas viļņu garumus, tādējādi ļaujot iekārtai izveidot precīzu jebkura objekta kompozīcijas šķērsgriezuma attēlu.
Lielākajai daļai materiālu spektrālie “paraksti” ir zināmi faktori, kas ļauj viegli identificēt sensora uztverto informāciju. Tas var ievērojami paātrināt izpētes procesu, meklējot rūdas un eļļu. Hiperspektrālie sensori šāda veida izpētē parasti tiek transportēti vieglos lidaparātos, un savāktie dati tiek asimilēti nosēšanās laikā. Ģeogrāfiskā spektrālā analīze tiek veikta arī no kosmosa, izmantojot satelītu sensorus. Šādos gadījumos savāktie dati tiek nosūtīti atpakaļ uz zemi, izmantojot radiosaiti.
Hiperspektrālos sensorus parasti izmanto arī lauksaimniecības nozarē. Tur tos izmanto, lai izveidotu attēlus, kas var palīdzēt agrīni atklāt augu slimību uzliesmojumus. Tos izmanto arī, lai noteiktu barības vielu līmeni augošās kultūrās un ūdens līmeni apkārtējā augsnē. Vēl viens svarīgs hiperspektrālās attēlveidošanas lietojums lauksaimniecībā ir dzīvnieku olbaltumvielu noteikšana lopu barībā. Pēc tam šī informācija tiek izmantota kā pretpasākums izplatītajām dzīvnieku slimībām, piemēram, govju trakuma slimībai.
Arī drošības un novērošanas nozares regulāri izmanto hiperspektrālos sensorus. Šajos lietojumos sensori tiek izmantoti, lai atšķirtu īstu veģetāciju un maskēšanās krāsas un noteiktu intensīvas satiksmes kustības zonas. Viņi var arī precīzi noteikt pazemes vietas un noteikt mīnu lauku atrašanās vietu. Izmeklētāji var arī izmantot hiperspektrālos sensorus, lai atrastu nesen izjauktu zemi, kas var norādīt uz kapu vai apbedīto objektu atrašanās vietu.