矢量网络分析仪是一种专门用于测量复杂网络的仪器。它通过分析信号中的特征值（如幅度和相位）来识别出信号的特征，从而判断出信号的类型。
矢量网络分析仪 (VNA) 包含源信号和接收机。接收机根据输入到设备（或网络）的源信号，检测设备输出信号的变化。矢量网络分析仪比较设备如何影响电流和电压，进而测量设备引起的幅度和相位响应。结果包括传输测量（传输系数、插入损耗、增益）、反射测量（反射系数、电压驻波比、回波损耗）、阻抗和散射参数（S 参数）S11、S12、S21 和 S22。
矢量网络分析仪由一个高速数字处理器，一个高精度模拟转换器，一个高精度A/D转换器以及一个高性能的储存器和输入设备组成，其部件是高速数字处理器。
它是整个仪器的控制中心，负责处理来自各个传感器的数据，并按照预定的算法进行各种计算和分析工作，然后向输出装置输出相信的结果。由于它的运算速度快且精度高（一般达到10-12次/秒），因而可以快速地计算出各种负杂的参数和特性等数据。
将传感器输出的电压转换成电流或者功率，并将模拟量转换为数字量后送到计算机进行处理；同时把采集到的数据以一定的格式保存在储存器中以便进一步处理使用；另外还负责将计算机处理的数据转换成标准的串行接口传输到外部设备上供用户读取使用。
根据不同的应用需求对输入的模拟量进行转换；如果采用直接转换方式则无需再进行AD变换操作了；如果是采样转换方式则需要经过采样电路对被测信号的频谱信息进行分析后得到所需的频率响应曲线后再进行模数转换操作才能得到所需要的数值大小及波形图等参考值。
矢量网络分析仪是最重要的射频和微波测量工具之一，能够提供传输测量（传输系数、插入损耗、增益）、反射测量（反射系数、电压驻波比、回波损耗）、阻抗和散射参数（S 参数）S11、S12、S21 和 S22，因此适用于分析滤波器、天线或功率放大器等各种无源和有源器件。频谱或信号分析仪无法执行这些测量，因此需要在设计流程和生产流程的质量控制环节使用矢量网络分析仪。
