本发明涉及一种多光谱成像系统，包括一个物镜组，若干分光镜、若干滤光片、中继镜组和探测器焦平面组成。根据多光谱谱段数确定分光级数和数量，从而确定分光镜、滤光片、中继镜组和探测器焦平面的数量，根据谱段分布确定分光片是能量分光或者颜色分光，或者二者合理的组合。通过在系统中引入具有像方远心的中间像面，克服了干涉滤光片式的多光谱系统不同视场中心波长漂移的问题，通过控制各个探测器焦平面与中间像面的距离，实现了不同探测器焦平面同时探测的目的；同时，在多光谱系统给定视场和焦距的条件下，根据需要增大系统的口径。