La Espectrometría Infrarroja funciona sobre la base de la absorción de la radiación IR mediante las moléculas de vibración. Cuando la energía de un haz de luz es igual a la que se necesita para que se produzca una transición vibracional de la molécula, ésta absorberá la energía del haz de luz. De esta forma, la molécula vibrará debido a la energía transmitida por la luz infrarroja.
Dentro de este concepto, podemos encontrar dos tipos de vibraciones, de tensión, que son cambios en la distancia interatómica a lo largo del eje del enlace entre dos átomos y la vibración de flexión, la que se origina por cambios en el ángulo que forman dos enlaces.
Todas las moléculas tienen vibraciones que provocan la absorción de una determinada longitud de onda en la zona del espectro electromagnético correspondiente al infrarrojo. Esto provoca que cada una de estas moléculas, a excepción de algunas diatómicas, presenten un espectro IR característico. Es gracias a este efecto que se pueden analizar las longitudes de onda que absorbe una muestra sometida al infrarrojo, obteniendo información sobre sus moléculas.
La aplicación más común de la Espectrometría Infrarroja es la de la determinación de moléculas presentes en un material, con el fin de realizar un análisis cuantitativo.
Por ejemplo, si una muestra presenta longitudes de onda del infrarrojo medio (entre 4000 y 1300 cm-1), estas vibraciones pueden ser provocadas por sólo dos átomos de la molécula, lo que indica que éstas derivan de grupos que contienen hidrógeno, o grupos con enlaces aislados dobles o triples.
En cambio, si las longitudes de onda están en el infrarrojo lejano, entre 1300 y 400 cm -1, es más difícil asignar las bandas de absorción a vibraciones moleculares, ya que están siendo generadas por absorciones individuales sumadas. Es en este punto en el que mínimas diferencias en la estructura y constitución de las moléculas dan lugar a variaciones importantes en los máximos de absorción.