Năm 1802, nhà hóa học người Anh William Hyde Wollaston[2] là người đầu tiên ghi nhận sự xuất hiện của một số đặc trưng tối trong quang phổ mặt trời.[3] Năm 1814, Fraunhofer đã tái khám phá một cách độc lập các vạch và bắt đầu nghiên cứu một cách có hệ thống và đo các bước sóng nơi các đặc điểm này được quan sát. Tổng cộng, ông đã ánh xạ hơn 570 vạch quang phổ, phân ra các đặc trưng chính (vạch) với các chữ cái từ A đến K và các vạch yếu hơn với các chữ cái khác.[4][5][6] Các quan sát hiện đại về ánh sáng mặt trời có thể phát hiện ra hàng ngàn vạch.

Khoảng 45 năm sau Kirchhoff và Bunsen[7] nhận thấy rằng một số vạch Fraunhofer trùng với các vạch phát xạ đặc trưng được xác định trong quang phổ của các phần tử nóng.[8] Người ta đã suy luận chính xác rằng các vạch tối trong quang phổ mặt trời là do sự hấp thụ bởi các nguyên tố hóa học trong khí quyển mặt trời.[9] Một số đặc điểm quan sát được xác định là các đường Telluric có nguồn gốc từ sự hấp thụ bởi các phân tử oxy trong bầu khí quyển của Trái đất.