顯微共焦拉曼光譜儀中拉曼光譜是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種分析方法。zui常用的紅外及拉曼光譜區域波長是2.5~25μm。

當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后，分子可以使入射光發生散射。大部分光只是改變光的傳播方向，從而發生散射，而穿過分子的透射光的頻率，仍與入射光的頻率相同，這時，稱這種散射稱為瑞利散射;還有一種散射光，它約占總散射光強度的 10^~10^，該散射光不僅傳播方向發生了改變，而且該散射光的頻率也發生了改變，從而不同于激發光(入射光)的頻率，因此稱該散射光為拉曼散射。在拉曼散射中，散射光頻率相對入射光頻率減少的，稱之為斯托克斯散射，因此相反的情況，頻率增加的散射，稱為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多，拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射，也統稱為拉曼散射。

散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無關，它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射是由于分子化率的改變而產生的(電子云發生變化)。拉曼位移取決于分子振動能級的變化，不同化學鍵或基團有特征的分子振動，ΔE反映了*能級的變化，因此與之對應的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。

顯微共焦拉曼光譜儀的拉曼散射是分子對光子的一種非彈性散射效應。當用一定頻率的激發光照射分子時，一部分散射光的頻率和入射光的頻率相等。這種散射是分子對光子的一種彈性散射。只有分子和光子間的碰撞為彈性碰撞，沒有能量交換時，才會出現這種散射。該散射稱為瑞利散射。還有一部分散射光的頻率和激發光的頻率不等，這種散射成為拉曼散射。Raman散射的幾率小，zui強的Raman散射也僅占整個散射光的千分之幾，而zui弱的甚至小于萬分之一。