Spektroskopi ultraviolet-tampak (UV-Vis) memeriksa transisi elektronik antara orbital molekul. Empat jenis transisi utama adalah σ→σ*, n→σ*, π→π*, dan n→π*, yang diurutkan berdasarkan peningkatan panjang gelombang. Transisi σ→σ* memerlukan energi tinggi dan terjadi di bawah 200 nm, membuatnya hanya dapat diamati dalam UV vakum. Transisi n→π* (mis., senyawa karbonil) terjadi pada panjang gelombang yang lebih panjang (270-350 nm) dengan absorptivitas molar rendah, sementara transisi π→π* biasanya lebih intens dan muncul di seluruh rentang 160-700 nm tergantung pada panjang konjugasi.
Spektrum UV-Vis diinterpretasikan terutama dalam hal kromofor — gugus fungsi yang bertanggung jawab atas absorpsi (mis., C=C, C=O, NO₂, cincin aromatik) — dan auksokrom — substituen yang menggeser atau mengintensifkan absorpsi tanpa menjadi kromofor itu sendiri (mis., -OH, -NH₂, -Cl). Pergeseran batokromik (pergeseran merah) memindahkan absorpsi ke panjang gelombang yang lebih panjang, sering disebabkan oleh peningkatan konjugasi atau substitusi auksokrom. Pergeseran hipsokromik (pergeseran biru) memindahkan absorpsi ke panjang gelombang yang lebih pendek, biasanya karena hilangnya konjugasi atau efek pelarut. Perubahan intensitas absorpsi disebut hiperkromik (peningkatan) atau hipokromik (penurunan).
Efek pelarut memberikan informasi struktural. Peningkatan polaritas pelarut umumnya menyebabkan transisi π→π* mengalami pergeseran batokromik (stabilisasi keadaan tereksitasi) dan transisi n→π* mengalami pergeseran hipsokromik (stabilisasi pasangan elektron bebas dalam keadaan dasar). Aturan Woodward-Fieser menyediakan metode empiris untuk memprediksi λ_max dari diena dan enon terkonjugasi berdasarkan sistem diena induk dan kontribusi substituen. Aturan ini berharga untuk elusidasi struktur senyawa tak jenuh.
Bentuk pita dan struktur halus menawarkan petunjuk interpretasi tambahan. Sistem terkonjugasi biasanya menghasilkan pita lebar tanpa fitur, sementara senyawa aromatik sering menampilkan struktur halus vibrasional (mis., pita benzenoida pada 184, 202, dan 255 nm). Kehadiran struktur halus dapat membantu membedakan antara kromofor serupa dalam lingkungan molekul yang berbeda.
Analisis kuantitatif menggunakan UV-Vis bergantung pada hukum Beer-Lambert, A = εbc, di mana absorbansi diukur pada λ_max — panjang gelombang absorpsi maksimum. Untuk campuran multi-komponen, persamaan simultan berdasarkan absorbansi pada beberapa panjang gelombang dapat meresolusi spektrum yang tumpang tindih, asalkan komponen mematuhi hukum aditivitas absorbansi. Instrumen modern menggabungkan detektor susunan dioda untuk akuisisi spektrum penuh yang cepat, memungkinkan spektroskopi turunan dan kalibrasi multivariat untuk sampel kompleks.
