當一束頻率為V0的單色光照射到樣品上后，分子(或原子)可以使入射光發(fā)生散射或者反射。大部分光只是改變方向發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光的頻率(即V0)相同，這種散射稱為瑞利散射(，大約占據(jù)99%左右;約占總散射光強度的10E-6～10E-10的散射，不僅改變了光的傳播方向，而且散射光的頻率也改變了，不同于激發(fā)光的頻率，稱為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的，即V1V0的散射稱為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多，拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射，也統(tǒng)稱為拉曼散射。

　　拉曼光譜可以作為分子結構定性分析。激光入射到樣品，產(chǎn)生散射光：散射光為彈性散射，頻率不發(fā)生改變?yōu)槿瘥?Rayleigh)散射;散射光為非彈性散射，頻率發(fā)生改變?yōu)槔?Raman)散射。如圖：Rayleigh散射(左)：彈性碰撞;無能量交換，僅改變方向;Raman散射(右)：非彈性碰撞;方向改變且有能量交換。其中，E0基態(tài)，E1振動激發(fā)態(tài);E0+hν0，E1+hν0激發(fā)虛態(tài);獲得能量后，躍遷到激發(fā)虛態(tài)。

　　拉曼光譜儀的使用，首先要具有激發(fā)波長，一般使用的激發(fā)波長都是幾個固定的，如785nm,532nm,1064nm等等。其次要有接收器，由于拉曼散射的信號無方向性，所以要使用如積分球、準直透鏡等采樣附件。由于拉曼光譜具有分辨率較高等特點，故其可以廣泛應用于有機物、無機物以及生物樣品的應用分析中。