拉曼光譜是一種散射光譜，它是基於光和材料的相互作用而產生的。
我們知道一束單色光入射於試樣後有三個可能的去向：一部分被透射、一部分被吸收、還有一部分光則會被散射。散射光中的大部分波長與入射光是相同的，而一小部分由於試樣中分子振動和分子轉動的作用，使得波長發生偏移，這種波長發生偏移的光所形成的光譜就是拉曼光譜。
光譜是色散系統分散開的單色光按波長順序排列的圖案，其中包含了波長與能量信息。根據物質光譜的波長和能量等信息識別物質並確定其成分結構和相對含量的方法叫光譜分析。
拉曼光譜分析法是基於印度科學家C.V.拉曼（Raman）所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，並應用於分子結構研究的一種分析方法。
1922年，斯梅卡爾預言新的譜線頻率與方向都發生改變。
1928年，在氣體與液體中觀測到一種特殊光譜的散射，也因此獲1930年諾貝爾物理獎。
同年，曼迭利斯塔姆、蘭茲貝爾格在石英中觀測到拉曼散射。
1928~1940年，拉曼受到廣泛的重視，曾是研究分子結構的主要手段。
1940~1960年，拉曼光譜的地位一落千丈。主要是因為拉曼效應太弱，當時測試對樣品測試的各項要求較為苛刻，拉曼光譜的應用一度衰落。
1960年以後，雷射技術發展，雷射成為拉曼光譜的理想光源，隨著不斷改進，拉曼光譜廣泛應用，越來越受研究者的重視。
拉曼光譜通常用於定性測試，在特定條件下也可用於定量。通常情況下，拉曼光譜（包括峰位和相對強度）提供了物質獨一無二的化學指紋，可以用於識別該物質並區別於其他物質。實際測試的拉曼光譜往往很複雜，通過譜峰歸屬來判定未知物相對比較複雜，而通過拉曼光譜資料庫進行搜索來尋找與之匹配的結果，則可以快速對未知物進行判別。
在其它條件不變的情況下，光譜的強度正比於樣品濃度。通過標準濃度的樣品來確定峰強和濃度之間的關係（標準曲線）後，即可進行濃度分析。對於混合物，相對峰強可以提供各種組分相對濃度的信息，與此同時，絕對峰強可以體現絕對濃度信息（參考標準濃度校正）。
拉曼光譜作為一種無損傷的探測技術，成為許多領域研究的得力助手。發展至今，拉曼光譜已成為一種常規的測量技術，不僅在化學、物理、生物、醫學和考古等科學研究中得到運用。還被應用於探礦、質量控制、污染防治和刑事偵察等技術生產和安全部門。