Mit der optischen Spektroskopie werden die Wechselwirkungen von Atomen, Molekülen, Flüssigkeiten oder Festkörpern mit elektromagnetischer Strahlung untersucht.
Je nach Anregungstyp (elektronische, Vibrations-oder Rotationsanregungen) liegt die relevante Photonenenergie im UV, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich. Speziell der nahe Infrarotbereich von 2 bis 25µm Wellenlänge ist als spektroskopischer "Fingerprint"-bereich bekannt. Hier haben die industriell wichtigsten Moleküle charakteristische gekoppelte Rotations-Vibrationsanregungen die mit verschiedenen spektroskopischen Methoden genaue quantitative Bestimmungen gestatten.