طیف‌سنجی رامان اطلاعاتی در مورد ارتعاشات مولکولی ارائه می‌دهد که می‌تواند برای شناسایی نمونه و مقدار آن مورداستفاده قرار گیرد. در طیف‌سنجی رامان با استفاده از یک منبع نور تکفام مانند لیزر تابش روی سطح نمونه انجام شده و فوتون‌های پراکنده‌شده شناسایی می‌شوند. بیشتر فوتون‌های پراکنده‌شده دارای طول‌موجی مشابه طول‌موج نور تابیده‌شده هستند که از آن تحت عنوان پراکندگی رایلی یا پراکندگی کشسان یاد می‌شود؛ اما بخش بسیار کوچکی از فوتون‌های پراکنده‌شده (حدود %۱۰-۵ از شدت نور تابیده‌شده به نمونه) بر اثر برهم‌کُنش میان فوتون تابیده‌شده و مولکول‌های ماده، دچار تغییر فرکانس (طول‌موج) می‌شوند که تحت عنوان پراکندگی غیرالاستیک شناخته می‌شود. با رسم منحنی تغییرات شدت نور تفرق یافته غیرالاستیک برحسب فرکانس طیف رامان نمونه حاصل خواهد شد.
