拉曼光譜的理論解釋是，入射 光子 與分子發生非彈性散射，分子吸收頻率為υ 0 的光子，發射υ 0 －υ 1 的光子（ 即吸收的能量大于釋放的能量 ），同時分子從低能態躍遷到高能態（斯托克斯線）；分子釋放頻率為υ 0 的光子，發射υ 0 +υ 1 的光子（ 即釋放的能量大于吸收的能量 ），同時分子從高能態躍遷到低能態（反斯托克斯線 )。 分子能級 的躍遷僅涉及 轉動能級 ，發射的是小拉曼光譜；涉及到振動-轉動能級，發射的是大拉曼光譜。 與分子 紅外光譜 不同，極性分子和 非極性分子 都能產生拉曼光譜。 激光器的問世，提供了優質高強度 單色光 ，有力推動了拉曼散射的研究及其應用。