当光子（光）“撞击”物质时，大部分散射光的波长保持不变。例如，如果你用绿色激光笔指向一堵墙，你总是会看到一个绿点。散射光的颜色明显没有发生改变，这种现象称为瑞利散射。然而，也可能发生非弹性散射过程，从而导致发射不同波长的光。这通常与分子振动有关。这种散射现象被称为拉曼效应。
发现并理解拉曼效应为一种新的光谱学打开了大门。然而，只有随着激光的发现，拉曼光谱才真正扎根，因为如上所述，拉曼光谱需要单色光。
因此，用激光照射样品，并用光谱仪（色散或傅里叶转换技术）分析部分散射光。最后我们得到了一张拉曼光谱，它显示了我们所研究的材料的特征信号或“谱带”。
拉曼光谱属于振动光谱的范畴。这是指它通过光激发分子运动，然后解释这种相互作用，从而对样品进行化学分析。它是基于当物质被单色光源照射时发生的光的非弹性散射。在单色光与样品相互作用后，其中一小部分单色光波长发生了改变。这就是拉曼效应。我们现在可以收集这些光信号，并利用它获得有关样品的信息。
拉曼光谱就像化学指纹，可以清楚地判别出分子或材料。就像人类的指纹一样，它可以与参考谱库进行比较，以快速判别材料或将其与其他材料区分开来。这样的拉曼光谱库通常包含数百张光谱，通过与样品的光谱进行比较来判别被分析物质。
拉曼光谱可以就以下方面对样品进行研究：
化学成分和性质
结晶度和多晶型
污染和缺陷
受热和受力状况
拉曼光谱可用于所有需要无损（显微）化学分析和成像分析的领域。它能提供定性和定量分析的解决方案。
总的来说，拉曼光谱易于使用，能迅速提供表征样品化学成分和结构的重要信息。基本上，无论样品是固态的、液态的还是气态都可以测试。
以下是拉曼光谱的一些应用领域：
制药
地质和矿物学
半导体
材料研究
生命科学
