利用紅外光譜對物質分子進行的分析和鑒定。將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜，據此可以對分子進行結構分析和鑒定。紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉動運動而產生的，分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動圖形。當分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時，這種振動方式稱簡正振動（例如伸縮振動和變角振動）。分子振動的能量與紅外射線的光量子能量正好對應，因此當分子的振動狀態改變時，就可以發射紅外光譜，也可以因紅外輻射激發分子而振動而產生紅外吸收光譜。分子的振動和轉動的能量不是連續而是量子化的。但由於在分子的振動躍遷過程中也常常伴隨轉動躍遷，使振動光譜呈帶狀。所以分子的紅外光譜屬帶狀光譜。分子越大，紅外譜帶也越多。
紅外光譜儀的種類有：①稜鏡和光柵光譜儀。屬於
色散型，它的單色器為稜鏡或光柵，屬單通道測量。②傅里葉變換紅外光譜儀。它是非色散型的，其核心部分是一台雙光束干涉儀。當儀器中的動鏡移動時，經過
干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強也隨之變化，從而得到干涉圖。經過
傅里葉變換的數學運算后，就可得到入射光的光譜。這種儀器的優點：①多通道測量，使信噪比提高。②光通量高，提高了儀器的靈敏度。③波數值的精確度可達0.01厘米-1。④增加動鏡移動距離，可使分辨本領提高。⑤工作波段可從可見區延伸到毫米區，可以實現遠紅外光譜的測定。
因紅外光譜的特徵性強，在實際中可用於研究分子的結構和
化學鍵，也可以作為表徵和鑒別化學物種的方法。紅外光譜具有高度特徵性，可以採用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。已有幾種彙集成冊的標準紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計算機中，用以對比和檢索，進行分析鑒定。利用化學鍵的特徵
波數來鑒別化合物的類型，並可用於定量測定。由於分子中鄰近基團的相互作用，使同一基團在不同分子中的特徵波數有一定變化範圍。此外，在
高聚物的構型、構象、力學性質的研究，以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫學等領域，也廣泛應用紅外光譜。
