目前，业内较常使用的红外光谱仪由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统组成。但由于使用条件不同，一般红外光谱的分光装置也会有所不同，也因此被分为色散型和干涉型。但对常见红外光谱仪而言，所测样品在吸收设定频率的红外辐射后，其分子的振动能级发生跃迁，并且透过的光束中相应频率的光被减弱，从而造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差，于是便得到所测样品的红外光谱。
由于光谱技术的不断发展，当下红外光谱技术的发展使得红外光谱的意义已不再是一开始对样品进行简单的常规测试，而到了能够推断化合物的组成阶段。
红外光谱除了进行化合物的鉴定，进行未知化合物的结构分析还能对样品进行定量分析以及化学反应动力学、晶变、相变、材料拉伸与结构的瞬变关系研究。红外光谱除了上述一些研究分析上有广泛应用，在工业流程和大气污染方面也能进行连续检测，是目前较为常用的检测分析实验仪器。