Certains paramètres astrophysique pouvant être extrait d'un spectre reposent sur la mesure du profil de raie. La mesure du profil de raie permet de remonter par exemple à la température de surface d'un étoile, à sa vitesse de rotation, à la vitesse d'expansion des gaz, etc. Deux quantités sont souvent déterminées : la largeur équivalente de la raie et sa largeur à mi-hauteur.

La Largeur Equivalente (W) est définie comment la section d'une aire comptée entre le niveau du continuum et le point zéro ayant une surface identique au profil de raie (voir la figure ci-après). La largeur équivalente est donc mesurée en unité de longueur d'onde (en angströms par exemple). En pratique, pour effectuer la mesure, il est nécessaire de normaliser à l'unité le niveau du continuum. On définie parfois la largeur équivalente normalisé Wl qui est la largeur équivalente W divisée par la longueur d'onde de la raie, ce qui est utile pour comparer la forme de raies situées à des longueurs d'onde différentes.

La largeur à mi-hauteur de la raie (FWHM) est la largeur mesurée entre le niveau du continuum et le pic de la raie. Le FWHM s'exprime en unité de longueur d'onde ou encore en vitesse lorsqu'il s'agit de mesurer des vitesses de rotation ou d'expansion (si dl est le FWHM en longueur d'onde, la largeur en vitesse est donnée par c.dl /l, avec c la vitesse de la lumière, soit 3.10⁸ km/s).

Il faut remarquer que ces définitions restent valables, que la raie soit en émission ou en absorption par rapport au continuum. On notera encore que la précision de mesure de ces paramètres dépend pour une part de la bonne détermination du niveau du continuum, d'où l'importance des procédures d'étalonnage photométriques que nous avons vu précédemment.