物質的分子是由原子構成的，它們的化學鍵不斷地在伸縮振蕩。當具有一定振動數的光照射到這些分子上時，如果光的振動數與其中某些分子的化學鍵具有相同的振動數，那么分子具有吸收這種光，使其不能透過的性質。如果改變光的波長進行掃描，某些光就會被吸收，于是就能夠得到物質特有的頻譜。這種頻譜叫做光吸收譜。如同人類的指紋一樣，不同的物質其吸收譜也各不相同。通過測定未知物質的吸收譜，就能夠確定這種物質的組成和分子結構。
      
紅外分光光度計就是基于這個原理進行測量的。使用波長為2.5-25um的紅外線，可以對固體、液體、氣體等任一種狀態的物質進行分析。
       
圖1是應用雙光束法的紅外分光光度計的框圖。光源發出的光經半透明反射鏡被分為試樣光束和基準光束。試樣光束通過被測定試樣；基準光束經波長特性均一的光衰減器被衰減為強度與試樣光束相同的光。兩個光束被截光器分別以不同的頻率截斷。然后這兩束不同頻率的光再次經半透明反射鏡混合，通過分光器。
 

圖1 紅外分光光度計的框圖

分光器相當于電路中能夠由外部控制中心頻率的BPF（帶通濾波器），由控制器發出指令對通過的波長進行掃描。來自分光器的光經傳感器變換為電信號，試樣光束與基準光束經過以各自的截斷頻率為參考頻率的兩個鎖相放大器進行分析，再由比較器計算兩個光束的比值。
      
然后，在控制器的指令下將試樣的光吸收譜記錄在記錄儀上。
      
紅外分光光度計是一種應用范圍非常廣的分析儀器，廣泛應用于物理化學、醫藥學、生物學、公害檢測等領域。