前置放大器通常也叫预放，是将输入信号功率按照预设比例放大的装置，用来提高频谱仪的灵敏度。混频器是频谱仪射频前端的，频谱仪射频前端采用超外差混频方式，所谓超外差（superheterodyne）是超声外差（supersonic heterodyne）的缩写，指中频频率较高；另一种常见的接收机混频方式是零中频，即射频与本振的频率相等。
混频器之前的滤波器用来抑制输入射频RF的镜像频率RF'，即对称与本振LO的频率，例如，当中频IF=LO-RF时，镜像RF'=LO+IF。当采用高中频设计时（超外差IF>RF），镜频滤波器为低通滤波器；对高于9GHz的微波频段，通常使用YIG调谐带通滤波器抑制镜频。
频率选择性是信号与频谱分析仪有别于功率传感器或示波器等其他射频测量仪器的一项基本特性。扫描频谱模式下的信号与频谱分析仪一次仅考虑一小部分频谱。在低频端将去除信号中的直流分量。在通常为7 GHz至8 GHz的频率下，使用一种称为预选器的可调带通滤波器从其通带中去除信号分量。频率选择性可增加动态范围，这样即使存在更高功率的信号，也仍能检测到较小信号。
除了信号与频谱分析仪，现今的分析仪还支持信号分析。使用混频器将射频信号一次或两次混频降至中低频，并使用A/D转换器在大带宽上执行采样，然后对采样后的信号下变频到基带并进行均衡处理。
频谱分析仪的LO都是由参考源（通常是晶体振荡器，XO）倍频?来。没有哪种参考源是稳定的，它们都在某种程度上受到随机噪声的频率或相位调制的影响，这个影响程度随时间在变化。时间的稳定度可以分为两类：长期稳定度和短期稳定度。长期稳定度是指时钟频率偏离值的多少，?般?ppm（百万分之?）来表?；短期稳定度是时钟相位瞬态的变化，在时域上称抖动（jitter），在频域上称相位噪声（PhaseNiose），表?为指相对于载波?定频偏处的1Hz带宽内的能量与载波电平的?值，相应的单位为归?化的dBc/Hz。相位噪声主要影响频谱仪的分辨率和动态范围。
如果信号功率较大，无所谓RBW如何设置。但是，当信号很微弱时，就需要适当降低RBW，以降低底噪声，提高信噪比，比如测试杂散、高次谐波等。如果要保证一定的功率测试精度，则SNR至少要达到10dB以上。
多音信号是指具有多个频率点的CW信号，如果各个频点的幅度相同，则建议RBW不超过小频率间距的1/10，以完全分辨出各个信号。如果各个频点的幅度不同，那么RBW还需要设置得更小，以减少中频滤波器的滚降特性带来的影响。比如，测试射频脉冲信号的线状谱时，距离载波越远的谱线幅度越低，RBW要远远小于脉重频才可以实现清晰的观测。