Каждая длина волны несёт информацию о разных компонентах Вселенной — звёздах, горячем водороде, космической пыли и межзвёздных льдах. В совокупности эти данные позволяют учёным получить детальное и многослойное представление о структуре и составе космоса.

Некоторые обсерватории ранее уже проводили полное сканирование неба, но ни одна из них не делала это с таким количеством спектральных диапазонов. Уникальность SPHEREx обеспечена его конструкцией: телескоп оснащён шестью детекторами, каждый из которых использует специальный фильтр с градиентом из 17 цветов. В результате каждый снимок содержит 102 спектральных канала.

SPHEREx совершает около 14,5 оборота вокруг Земли в сутки, ежедневно делая примерно 3600 изображений. Широкое поле зрения и высокая частота съёмки позволили телескопу завершить полный обзор всего небесного свода всего за полгода.