一定頻率的紅外光輻照能導(dǎo)致被照射物質(zhì)分子在振動、轉(zhuǎn)動能級上的躍遷。當(dāng)分子中某些化學(xué)鍵或基團(tuán)（具有偶極特性）的振動頻率與紅外輻射的頻率一致時，分子便吸收此紅外輻射（一種共振吸收）。若以頻率連續(xù)改變的紅外光輻照試樣，由于試樣對不同頻率的紅外光的吸收不同，便得到以吸光度A或透光率T為縱坐標(biāo)，紅外輻射波數(shù)或波長為橫坐標(biāo)的紅外光譜圖。

一個分子的振動涉及到多個原子的共同運(yùn)動，它分為延著化學(xué)鍵的伸縮和彎曲兩類振動方式。其振動頻率主要決定于原子的質(zhì)量與化學(xué)鍵的強(qiáng)度。質(zhì)量越小，化學(xué)鍵越強(qiáng)，則振動頻率越高。因此不同官能團(tuán)或基團(tuán)將有其特征頻率區(qū)。例如，—OH基團(tuán)在3650～3200cm^－1區(qū)間有強(qiáng)寬峰，同時，在 1400～1260cm^-1出現(xiàn)弱峰；—NH基團(tuán)在3500～3100cm^－1處有強(qiáng)峰，還在1650～1550cm^－1處出現(xiàn)弱峰； 基團(tuán)在1700cm^－1左右有強(qiáng)峰，—CH₃，—CH₂，基團(tuán)在2960cm^－1，2850cm^－1有強(qiáng)峰，同時在1450cm^-1，1375cm^－1有強(qiáng)峰等。圖14－12是戊酮的紅外光譜圖。圖中從1300～4000cm^－1的頻率范圍內(nèi)可以清楚地看到—CH₃，—CH₂—與 基團(tuán)的C—H，CO鍵的伸縮振動的吸收峰。人們通常將此范圍內(nèi)的譜峰稱為官能團(tuán)區(qū)的譜峰，它對于了解所測定的化合物內(nèi)的官能團(tuán)十分重要。而在 1300～600cm^－1范圍內(nèi)的譜峰特征性更強(qiáng)，由于此區(qū)的譜峰猶如人手的指紋，故稱為指紋區(qū)譜帶。指紋區(qū)譜帶比較復(fù)雜，辨認(rèn)起來比較困難。結(jié)構(gòu)分析時就是利用確定了的、所存在的化學(xué)基團(tuán)來推測鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成。

紅外光譜儀常用硅碳棒等在高溫下作為紅外光源。它所發(fā)生的紅外光透過樣品池（常用NaCl晶片做成）進(jìn)入光學(xué)單色器和檢測器，最后用記錄器記錄下紅外光譜。目前傅里葉變換紅外（FT－IR）光譜儀已相當(dāng)普及，可使測量快速，靈敏度提高。

紅外光譜法的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍是：

（1）FT－IR譜儀的廣泛使用使IR光譜法靈敏度大大提高，檢測限可達(dá)10^-9～10^－12g；分辨率高，精度可達(dá)0.01cm^－1。

（2）操作方便、快速。

（3）廣泛用作定性分析。因為化合物分子的微小的結(jié)構(gòu)差異常常可直接反映在IR譜圖上，所以可應(yīng)用于有機(jī)物及無機(jī)物的結(jié)構(gòu)分析，尤其常應(yīng)用于鑒定有機(jī)分子中的官能團(tuán)。也可把紅外與其它儀器分析法配合起來使用進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。