当一束频率为v0的单色光照射到样品上后，分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变方向发生散射，而光的频率仍与激发光的频率相同，这种散射称为瑞利散射；约占总散射光强度的 10-6～10-10的散射，不仅改变了光的传播方向，而且散射光的频率也改变了，不同于激发光的频率，称为拉曼散射。拉曼散射中频率减少的称为斯托克斯散射，频率增加的散射称为反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常测定的大多是斯托克斯散射，也统称为拉曼散射。
散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移，拉曼位移与入射光频率无关，它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的。拉曼位移取决于分子振动能及的变化，不同化学键或基团有特征的分子振动，ΔE反映了指定能级的变化，因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。
产品应用
1. 食品领域
用于食品成分的“证实”，以及掺杂物的“证伪”
2. 农牧领域
农牧产品的分类及鉴定
3. 化学、高分子、制药及医学相关领域 过程控制；质量控制、成分鉴定、药物鉴别、疾病诊断
4. 刑侦及珠宝行业、毒品检测；珠宝鉴定
5.环境保护
环保部门水质污染监测、表面污染检测和其他有机污染物
6. 物理领域
光学器件和半导体元件研究
7.鉴定
古物古玩鉴定、公安刑事鉴定等其他领域。
8.地质领域
现场探矿、矿石成分的定量定性分析和包裹体的研究
9.石油领域
油品的快速分类、石油产品成分组成、监控油品的在线调节等。
石油产品组成分析、燃料（汽油 、柴油、航煤和生物柴油）质量指标测定、输油管线油品监控以及化工产品和石油产品在线监控等。
可以检测各种元素所组成的化合物、可以辨别化合物状态与化学键的形成。