當物質受到光照射時，會發生散射現象。產生的散射光大部分是與照射光波長相同的瑞利散射光，但也包括一些波長與照射光稍有不同的散射光，這種散射光稱為拉曼散射光。

拉曼散射光有兩種類型：斯托克斯散射光，其波長比照射光的波長更長，反斯托克斯散射光，其波長較短。一般拉曼顯微鏡測量的是斯托克斯散射光，其更強馬蘇。

拉曼散射光是照射光與材料相互作用的結果，瑞利散射光和拉曼散射光之間的波長差對應于照射材料中分子振動的能量。此時，已知引起拉曼散射的wei一分子振動是拉曼活性振動模式，并且可以從分子結構推斷和模擬拉曼活性振動模式。

紅外分光光度計是一種類似的利用分子振動的分析設備，但可測量的分子振動存在差異，使它們成為互補的分析設備。

由于分子振動的能量根據分子的類型和鍵合狀態而不同，因此可以獲得不同的拉曼光譜。通過將拉曼光譜的峰位置和相對峰強度與已知物質進行比較，可以識別物質。它也經常用于定性分析，具有以下解釋：

峰值位置

化學鍵信息

峰移

有關分子間相互作用、應力和應變的信息

頻譜波形

分子結構信息、晶體結構差異

半寬

結晶和非晶的區別

利用光譜強度與濃度成正比的事實也可以進行定量分析。