一、定性分析

Raman位移△v表征了分子中不同基团振动的特性，因此，可以通过测定△v对分子进行定性和结构分析。另外，还可通过退偏比ρp的测定确定分子的对称性。

目前，激光Raman光谱已应用于无机、有机、高分子等化合物的定性分析；生物大分子的构象变化及相互作用研究；各种材料（包括纳米材料、生物材料、金刚石）和膜（包括半导体薄膜、生物膜）的Raman分析；矿物组成分析；宝石、文物、公安试样的无损鉴定等方面。

1.1有机化合物结构分析

由于官能团不是孤立的，它在分子中与周围的原子相互联系，因此，在不同的分子中，相同官能团的Raman位移有一定的差异，△v不是固定的频率，而是在某一频率范围内变动。

对于有机化合物的结构研究，虽然Raman光谱的应用远不如红外吸收光谱广泛，但Raman光谱适合于测定有机分子的骨架，并能够方便地区分各种异构体，如位置异构、几何异构、顺反异构等。另外，-C==C-，-C≡C-,-S-S-,-C==S-,-S-H,-C-N-,-S==N-,-N==N一等基团，Raman散射信号强，特征明显，也适合Raman光谱测定。

1.2高分子聚合物的研究

激光Raman光谱特别适合于高聚物的几何构型、碳链骨架或环结构、结晶度等的测定。对于含有无机物填料的高聚物，可以不经分离而直接测定。

1.3生物大分子的研究

激光Raman光谱是研究生物大分子的有效手段。现已用于测定蛋白质、氨基酸、糖、生物酶、激素等生化物质的结构。
另外，可以在接近自然状态的极稀浓度下来研究生物分子的组成、构象和分子间的相互作用。对于眼球晶体、皮肤及癌组织等生物组织切片，可以不经处理而直接进行测定。因此Raman光谱法在生物学和医学研究中得到较广泛的应用。

二、定量分析

由于Raman信号弱，仪器价格较贵，激光Raman光谱法在定量分析中不占太大优势，直到共振Raman光谱法和表面增强Raman光谱法出现。

与荧光光谱类似，Raman散射光强度与活性成分的浓度成正比。据此，可利用Raman光谱进行定量分析。

三、其他Raman光谱法

3.1共振Raman光谱

由于Raman散射是个非常弱的过程，所以Raman信号也很弱，其光强一般仅为入射光强的10^-7-10^-8.1953年，Shorygin发现当入射激光波长与待测分子的某个电子吸收峰接近或重合时，Raman跃迁的概率大大增加，使这一分子的某个或几个特征Raman谱带强度可达到正常Raman谱带的10⁴-10⁶倍，这种现象称为共振Raman效应。基于共振Raman效应建立的Raman光谱法称共振Raman光谱法。其特点如下：共振Raman光谱基频的强度可以达到Rayleigh线的强度；泛频和合频的强度有时大于或等于基频的强度；由于共振Raman光谱中谱线的增强是选择性的，既可用于研究发色基团的局部结构特征，也可选择性测定试样中的某一种物质；和普通Raman光谱相比，其散射时间短，一般为10^-12-10^-5 s。由此可见，共振Raman光谱有利于低浓度和微量试样的检测，最低检出浓度范围约为10^-6-10^-8 mol•L^-10

3.2表面增强Raman光谱

将试样吸附在金、银、铜等金属的粗糙表面或胶粒上可大大增强其Raman光谱信号，基于这种具有表面选择性的增强效应而建立的方法为表面增强Raman光谱法。该法可使某些Raman线的增强因子达10⁴～10⁸。由于表面增强Raman光谱法灵敏度高，它已成为表面科学、催化、电化学等领域的重要研究手段。其定量分析检出限可达纳克或亚纳克级。若它与电化学方法联用，可以研究许多生物物质，如氧合血红蛋白、肌红蛋白、腺昔、多肤、核酸等。

将表面增强Raman光谱和共振Raman光谱技术联用时，其检出限可达10^-9—10^-12 mol·L-1。