本發明提供一種結構分析系統，可以縮短偵測時間，並節省底片的成本及顯影時間。該結構分析系統適用於分析一待測物的結構，且包含一電磁波源、一頻譜偵測器及一處理模組。該電磁波源用於發射一具有多數頻率成分的電磁波到該待測物。該頻譜偵測器用於在空間中一位置偵測從該電磁波源發出、通過該待測物且傳送到該位置的電磁波之頻譜，以產生一頻譜資料。該處理模組用於根據該頻譜資料計算與該待測物的結構相關的資訊。