vnir和swir光谱仪在光学结构上是相似的。它们都有多个零件的折射式前置光学系统，该光学系统将景物成像在光谱仪的入射狭缝上。通过狭缝的光被一个离轴非球面零件反射到一个平面闪耀光栅上，光被光栅色散。从光栅反射的光被第二个离轴非球面零件反射并成像到焦面阵列上(fpa)。为使视场畸变最小，在狭缝后和焦面阵列前各放了一个折射式校正透镜。如果不校正这种畸变，将导致光谱通道的空间配准超出要求和横迹光谱误差。为了消除级次重叠，将一个级次选择滤光片直接放在每个焦面阵列的前面。

光学和焦面部件安装在特制的支架上，该支架能进行精确调整校准。当调整校准好之后，每次安装都用环氧树脂固定住或销子销住，形成一个非常牢固的部件。为减小仪器对温度变化的敏感性，将支架连接到用铟钢制的公用基板上。一个罩子连到基板上使光学系统与外面环境密封隔离起来。为使杂光的影响最小，所有支架和内部表面被漆成黑色。

每个焦面阵列的模拟信号处理器(asp)电子学线路安装在罩子的外面。对swir光谱仪，用于冷却焦面阵列的压缩机安装在基板的外面。惯性传感器安装在vnir光谱仪内的基板上。一旦装配、定位和定标完毕，通过垫片将两台光谱仪连接到基板上且校成视轴平行。swir光谱仪的前置光学系统具有较小的变焦能力以使vnir和swir的视场匹配。