Cada uno de los 10 espectrógrafos, idénticos, que componen el instrumento DESI aceptará un cable de fibra óptica conectado a 500 fibras. La luz colectada por las fibras pasará por el espectrógrafo a través de una abertura, con un obturador al frente. Cuando el obturador esté abierto, la luz se dividirá usando filtros de color (filtros dicroicos) pasando a tres cámaras, cada una sensible a un intervalo de longitudes de onda diferentes, y con diferente resolución 
(R = λ/∆λ):
- Azul: 360 < λ ≤ 555 nm; R = 2,000 − 3,200
- Rojo: 555 < λ ≤ 656 nm; R = 3,200 − 4,100
- Infrarojo: 656 < λ ≤ 980 nm, R = 4,100 − 5,000
Antes de que la luz llegue a los detectores, se propaga utilizando una rejilla holográfica de fase de volumen (VPH). Los detectores contienen 4096 × 4096 píxeles de 15 μm y cada uno está alojado en su propio criostato para que puedan mantenerse muy fríos, y por tanto estables. El rendimiento de cada brazo del espectrógrafo ha sido medido, y se ha demostrado una eficiencia del 70 por ciento en todo el rango de desplazamientos al rojo. Cuando el obturador frente a la ranura está cerrado, hay varias luces de LED que se encienden de tal forma que las fibras son retroiluminadas, y pueden ser vistas por el la cámara de visión de fibras (fiber-view Camera).
