Las técnicas espectroscópicas, se fundamentan en la interacción de la materia con la radiación. Esta interacción provoca procesos como la absorción o la difusión (scattering). Cuando una molécula absorbe o emite un fotón, su estado energético cambia. En general este cambio se manifiesta como un cambio en la energía traslacional de la molécula, y como un cambio en su estado electrónico vibracional o rotacional. Como las energías asociadas a cada uno de estos cambios son muy diferentes, cada uno de estos procesos se puede tratar de manera independiente. Exceptuando los cambios traslacionales, los estados energéticos de las moléculas están cuantizados, consecuentemente, los procesos de absorción y emisión sólo pueden darse a determinadas frecuencias de los fotones. Además, el conjunto de frecuencias a las que se producen estos procesos es propio de cada molécula. Para cada molécula dada, su espectro de adsorción/emisión constituye una "huella" de la misma.
Las absorciones que se producen en la región espectral del infrarojo involucran energías mucho más pequeñas si las comparamos con las energías de absorción relacionadas con la estructura electrónica de la molécula (ultravioleta y visible). Con un modelo sencillo de molécula, se obtienen resultados buenos, como un conjunto de masas unidas por muelles. Según este sencillo modelo mecánico, esta puede absorber energía para rotar o para vibrar, es decir, para cambiar su estado energético rotacional o vibracional.
Sin embargo no todas las vibraciones y/o rotaciones producen una absorción de radiación incidente. Sólo los modos vibracionales y rotacionales de moléculas con momento bipolar diferente de cero, o bien aquellos modos que induzcan un momento diferente de cero en la molécula, son activos al infrarojo. Para que exista un espectro rotacional activo en el infrarojo se requiere que la molécula sea polar, mientras que para tener un espectro vibracional activo en el infrarojo basta que el movimiento vibracional de los átomos de la molécula induzca un momento bipolar no nulo. Por ejemplo; Las moléculas diatómicas así como la de gases nobles no presentan espectros de absorción en el infrarojo (2-20micras)
