Другим современным методом является спектроскопический анализ хромосом. В основе метода лежит использование флюоресцентных красителей имеющих сродство к определенным участкам хромосом. При использовании набора специфических зондов с разными красителями каждая пара хромосом имеет свои уникальные спектральные характеристики. Анализ спектра проводится с помощью интерферометра, аналогично используемым для измерения спектра астрономических объектов. Незначительные вариации в спектральном составе учитываются при компьютерной обработки, и затем каждой паре хромосом присваиваются определенные цвета. Анализ кариотипа значительно облегчается, поскольку гомологичные хромосомы окрашиваются в один цвет, а аберрации становятся легко различимы. Такое спектральное кариотипирование используется для выявления транслокаций, нераспознаваемых традиционными методами. Данный метод с успехом применяется в онкоцитогенетике. Благодаря нему удается описать множественные структурные перестройки хромосом, происходящие в опухолевых клетках. Однако широкое использование метода ограничено высокой стоимостью оборудования для анализа.