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與常用于研究不飽和（特別是具有共軛結構）有機化合物的紫外-可見吸收光譜不同，紅外光譜儀光源產生的波長要長得多，因而光子能量較低。樣品吸收紅外輻射后只能引起振動與轉動能級的躍遷而不會發生電子能級躍遷。

分子振動光譜中拉曼光譜一般用以研究碳骨架結構，而紅外光譜法主要研究在有偶極矩變化點化合物。因此除了單原子分子（如Ne、He等）和同核雙原子分子（如O₂、H₂等）以外，幾乎所有的有機化合物在紅外光區均有吸收。除了光學異構體，某些高分子量的聚合物以及在分子量上只有微小差異的化合物外，結構不同的兩個化合物不會具有相同的紅外光譜。

紅外吸收譜帶的波數位置、強度、峰形等特征反映了樣品的多種信息，可用來鑒定未知物的分子結構或確定其化學基團；譜帶的吸收強度與分子組成或其化學基團的含量有關，因此可用于定量分析和純度的鑒定。

紅外光譜分析特征性很強，氣體、液體、固體樣品都可測定，而且具有分析速度快、樣品用量少、不破壞樣品的特點。對于高分子而言，能獲得共聚物的序列結構、支化度、結晶度、立構規整度、分子間相互作用等信息。因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣，能進行定性和定量分析，而且是鑒定化合物和測定分子結構的有效方法之一。