當一束具有連續波長的紅外光透過物質，物質分子中某個基團的振動頻率或轉動頻率和紅外光的頻率一樣時，分子就吸收能量由原來的基態振(轉)動能級躍遷到能量較高的振(轉)動能級，分子吸收紅外輻射後發生振動和轉動能級的躍遷，該處波長的光就被物質吸收。所以，紅外光譜法實質上是一種根據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等資訊來確定物質分子結構和鑑別化合物的分析方法。

將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來，就得到紅外光譜圖。紅外光譜圖通常用波長(λ)或波數(σ)為橫座標，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)為縱座標，表示吸收強度。

紅外光是波長介於可見光和微波之間（0.78~1000μm）的電磁波。通常姜宏偉光譜區劃分為近紅外區、中紅外區和遠紅外區三個區域；

近紅外區的吸收帶主要有低能電子躍遷、含氫原子團如O-H、N-H、C-H鍵的伸縮振動產生的倍頻和合頻吸收產生，它主要用於對某些物質進行快速、定量、無損的分析。樣品一般不需要預處理且可透過光纖實現線上分析，可實現固體、液體、氣體樣品的測量。由於近紅外區為非諧振動的分子振動，吸收躍遷機率較低，因此檢測限約為0.1%不如中紅外區。

中紅外區由基頻振動所產生，即由基態能級（v0）躍遷至第一激發態（v1）所產生的吸收帶。郵局基頻振動是紅外光譜中吸收最強的振動，該區特別適合於樣品的分析。中紅外區大體可分為官能團區和指紋區。前者（4000~1330cm-1）主要反映分子中特徵基團的振動；每一種化合物在後者（1330~400cm-1）的譜帶位置、形狀和強度都不一樣，因此能如人的指紋一般用於化合物的認證。絕大多數有機物和無機離子的基頻吸收帶出現在中紅外區，目前已積累了該區大量的資料資料，所以它是應用最為廣泛的紅外光譜區，以至於中紅外光譜法通常被簡稱為紅外光譜法。

紅外光譜圖的四大特徵(定性引數)是:

1、譜帶的數目

2、譜帶的位置

3、譜帶的強度

4、譜帶的形狀

通常將紅外光譜分為三個區域：近紅外區(0.75~2.5μm)、中紅外區(2.5~25μm)和遠紅外區(25~1000μm)。一般說來，近紅外光譜是由分子的倍頻、合頻產生的；中紅外光譜屬於分子的基頻振動光譜；遠紅外光譜則屬於分子的轉動光譜和某些基團的振動光譜。

由於絕大多數有機物和無機物的基頻吸收帶都出現在中紅外區，因此中紅外區是研究和應用最多的區域，積累的資料也最多，儀器技術最為成熟。通常所說的紅外光譜即指中紅外光譜。