红外 (IR) 光谱测量 4000 至 400 cm-1 范围内的分子振动。光谱分为两个分析区域：官能团区域（4000-1300 cm-1），其中出现特征组频率，以及指纹区域（1300-400 cm-1），其中包含每个分子独有的复杂模式。成功的解释需要对这两个区域进行系统检查。

由于原子质量和键的力常数，每个官能团在特征频率窗口内吸收。关键参考频率包括：O-H 拉伸（宽，3200-3600 cm-1）、N-H 拉伸（3300-3500 cm-1，通常比 O-H 更锐利）、C-H 拉伸（脂肪族为 2850-3000 cm-1，芳香族为 3010-3100 cm-1）、C=O 拉伸（1680-1750） cm-1）、C=C 拉伸（1620-1680 cm-1）和 C-O 拉伸（1050-1300 cm-1）。氢键显着拓宽了 O-H 和 N-H 谱带，并将它们转移到较低的波数，从而提供有关样品中分子间相互作用的信息。

样品制备影响光谱质量。 KBr 颗粒技术 涉及用干燥 KBr 研磨 0.5-1% 的样品并压入透明盘中。 衰减全反射 (ATR) 通过将样品压在高折射率晶体（金刚石、ZnSe 或 Ge）上并测量倏逝波，完全消除了样品制备过程。 ATR 因其速度快、重现性强以及无需修改即可测量固体、液体和糊状物的能力而成为主要的采样方法。

光谱减法是一种强大的差分光谱数据处理技术。通过从样品光谱中以数字方式减去参考光谱（例如溶剂或基质），分析人员可以分离出分析物的吸收带。这种方法对于识别痕量成分、监测反应中间体以及分析活性成分浓度较低的配制产品特别有用。

与其他光谱技术相结合的解释极大地改善了结构解析。红外识别官能团，核磁共振提供碳氢骨架信息，质谱确定分子量和碎片模式。在实践中，红外解释通常是第一步，快速扫描揭示存在哪些官能团，指导后续的核磁共振和质谱分析以获得完整的结构分配。