Spektrální zkreslení, poprvé identifikované v roce 1978, odkazuje na jev, že výkon diagnostického testu se může měnit mezi různými klinickými prostředími v důsledku změn ve skladbě případů u pacienta, čímž ovlivňuje přenositelnost výsledků studie v klinické praxi. Ve statistickém smyslu se nejedná o skutečné zkreslení a některé autory to vedlo k tomu, že efekt (efekty) označovali jako „spektrální efekty“, zatímco jiní tvrdí, že se jedná o zkreslení, pokud se skutečný výkon testu liší od toho, který se „očekává“. Výkon diagnostického testu se obvykle měří z hlediska jeho citlivosti a specifičnosti a při odkazu na spektrální zkreslení se berou v úvahu právě změny v těchto parametrech. Zkreslení spektra však může mít vliv i na jiná měření výkonu, například na poměry pravděpodobnosti.
Obecně se má za to, že má tři příčiny. První je způsobena změnou skladby případů těch pacientů s cílovou poruchou (onemocněním) a to ovlivňuje citlivost. Druhá je způsobena změnou skladby případů těch, kteří cílovou poruchou netrpí (bez onemocnění), a to ovlivňuje specificitu. Třetí je způsobena změnou v prevalenci, a to ovlivňuje citlivost i specificitu. Tato konečná příčina není široce oceňována, ale přibývá empirických důkazů i teoretických, které naznačují, že skutečně ovlivňuje výkon testu.
Příklady, kde se mění citlivost a specificita mezi různými podskupinami pacientů, lze nalézt s testem karcinoembryonických antigenů a testem močových měrek.
Výsledky diagnostických testů uváděné některými studiemi mohou být uměle nadhodnoceny, pokud se jedná o návrh kontroly případů, kdy je zdravá populace („nejschopnější ze všech“) porovnávána s populací s pokročilým onemocněním („nejnemocnější z nemocných“) .
Při správné analýze může uznání heterogenity podskupin vést k poznatkům o výkonnosti testu v různých populacích.