Hiperspektralni senzorji so naprave, ki snemajo slike z uporabo širokega dela elektromagnetnega spektra. Ti senzorji zajamejo sliko v številnih rezinah ali spektralnih pasovih, od katerih vsak predstavlja del spektra. Ti spektralni pasovi se nato združijo v tridimenzionalno sestavljeno sliko. Nastale slike ali hiperspektralne kocke omogočajo dokončno, globoko plastno analizo materialov ali mineralov, ki sestavljajo skenirano območje. Hiperspektralno slikanje je dragoceno diagnostično orodje na področju fizike, kmetijstva, nadzora in mineralogije.
Ljudje lahko zaznamo slike le v delu vidne svetlobe elektromagnetnega spektra. Številna bitja v naravi, kot je kozica bogomolka, lahko “vidi” predmete v veliko širšem obsegu, vključno z ultravijolično in infrardečo svetlobo. Hiperspektralni senzorji imajo enake značilnosti širokega spektra občutljivosti in zaznavajo valovne dolžine odbite svetlobe, nevidne človeškemu očesu. Oprema za hiperspektralno slikanje te slike beleži v rezinah ali spektralnih pasovih, ki so določene z valovno dolžino. Različni materiali in minerali odsevajo ločene valovne dolžine svetlobe na edinstven način, kar omogoča opremi, da zgradi natančno kompozicijsko sliko preseka katerega koli predmeta.
Spektralni “podpisi” večine materialov so znani dejavniki, ki omogočajo enostavno identifikacijo informacij, ki jih zajame senzor. To lahko močno pospeši proces raziskovanja pri iskanju rud in nafte. Hiperspektralni senzorji pri tej vrsti raziskovanja se običajno prevažajo v lahkih letalih in zbrani podatki se ob pristanku asimilirajo. Geografska spektralna analiza se izvaja tudi iz vesolja preko satelitskih senzorjev. V teh primerih se zbrani podatki po radijski povezavi pošljejo nazaj na zemljo.
Hiperspektralni senzorji se pogosto uporabljajo tudi v kmetijski industriji. Tam se uporabljajo za ustvarjanje slik, ki lahko pomagajo pri zgodnjem odkrivanju izbruhov rastlinskih bolezni. Uporabljajo se tudi za določanje ravni hranil v stoječih posevkih in nivoja vode v okoliški zemlji. Druga pomembna uporaba hiperspektralnega slikanja v kmetijstvu je odkrivanje živalskih beljakovin v krmi za živino. Te informacije se nato uporabijo kot protiukrep za razširjene nadloge živali, kot je bolezen norih krav.
Tudi varnostna in nadzorna industrija sta redni uporabniki hiperspektralnih senzorjev. V teh aplikacijah se senzorji uporabljajo za razlikovanje med resničnimi rastlinskimi in maskirnimi barvami ter zaznavanje območij gostega prometa. Prav tako lahko natančno določijo podzemna mesta in določijo lokacijo minskih polj. Preiskovalci lahko uporabljajo tudi hiperspektralne senzorje za lociranje nedavno motene zemlje, ki lahko nakazuje lokacijo grobov ali zakopanih predmetov.