紫外可见 (UV-Vis) 光谱探测分子轨道之间的电子跃迁。四种主要跃迁类型为 σ→σ*、n→σ*、π→π* 和 n→π*，按波长递增顺序列出。 σ→σ* 跃迁需要高能量并且发生在 200 nm 以下，因此只能在真空紫外中观察到。 n→π* 跃迁（例如，羰基化合物）发生在较长波长 (270-350 nm) 处，摩尔吸收率较低，而 π→π* 跃迁通常更强烈，出现在 160-700 nm 范围内，具体取决于共轭长度。

紫外-可见光谱主要根据发色团（负责吸收的官能团（例如，C=C、C=O、NO2、芳香环））和辅助色素（可移动或增强吸收而不是发色团本身的取代基（例如，-OH、-NH2、-Cl）。 红移（红移）将吸收移动到更长的波长，通常是由于共轭或辅助色素取代的增加引起的。 低色移（蓝移）将吸收移动到较短的波长，通常是由于共轭损失或溶剂效应。吸收强度的变化称为增色（增加）或减色（减少）。

溶剂效应提供结构信息。增加溶剂极性通常会导致 π→π* 跃迁发生红移（激发态稳定），n→π* 跃迁发生红移（基态孤对电子稳定）。 Woodward-Fieser 规则提供了基于母体二烯系统和取代基贡献来预测共轭二烯和烯酮的 λ_max 的经验方法。这些规则对于不饱和化合物的结构阐明很有价值。

带形状和精细结构提供了额外的解释线索。共轭系统通常产生宽阔、无特征的谱带，而芳香族化合物通常表现出振动精细结构（例如，184、202 和 255 nm 处的苯环谱带）。精细结构的存在可以帮助区分不同分子环境中的相似发色团。

使用紫外-可见光进行定量分析依赖于比尔-朗伯定律，A = εbc，其中吸光度是在 λ_max（最大吸收波长）处测量的。对于多组分混合物，基于多个波长吸光度的联立方程可以解析重叠光谱，前提是组分遵守吸光度可加性定律。现代仪器采用二极管阵列检测器，可实现快速全光谱采集，从而实现复杂样品的导数光谱和多变量校准。