當光子（光）“撞擊”物質時，大部分散射光的波長保持不變。例如，如果你用綠色激光筆指向一堵墻，你總是會看到一個綠點。散射光的顏色明顯沒有發生改變，這種現象稱為瑞利散射。然而，也可能發生非彈性散射過程，從而導致發射不同波長的光。這通常與分子振動有關。這種散射現象被稱為拉曼效應。
 

發現并理解拉曼效應為一種新的光譜學打開了大門。然而，只有隨著激光的發現，拉曼光譜才真正扎根，因為如上所述，拉曼光譜需要單色光。

因此，用激光照射樣品，并用光譜儀（色散或傅里葉轉換技術）分析部分散射光。最后我們得到了一張拉曼光譜，它顯示了我們所研究的材料的特征信號或“譜帶”。

拉曼光譜屬于振動光譜的范疇。這是指它通過光激發分子運動，然后解釋這種相互作用，從而對樣品進行化學分析。它是基于當物質被單色光源照射時發生的光的非彈性散射。在單色光與樣品相互作用后，其中一小部分單色光波長發生了改變。這就是拉曼效應。我們現在可以收集這些光信號，并利用它獲得有關樣品的信息。

拉曼光譜就像化學指紋，可以清楚地判別出分子或材料。就像人類的指紋一樣，它可以與參考譜庫進行比較，以快速判別材料或將其與其他材料區分開來。這樣的拉曼光譜庫通常包含數百張光譜，通過與樣品的光譜進行比較來判別被分析物質。

拉曼光譜可以就以下方面對樣品進行研究：

拉曼光譜可用于所有需要無損（顯微）化學分析和成像分析的領域。它能提供定性和定量分析的解決方案。

總的來說，拉曼光譜易于使用，能迅速提供表征樣品化學成分和結構的重要信息。基本上，無論樣品是固態的、液態的還是氣態都可以測試。

以下是拉曼光譜的一些應用領域：