拉曼光譜（Raman spectra）是一種散射光譜，基於印度科學家C.V.拉曼所發現的拉曼散射效應。當光穿過透明介質被分子散射時，如果光子與分子發生非彈性碰撞，即分子吸收光子的能量後，再以不同的能量發射，那麼散射光的頻率會發生改變，這種現象稱為拉曼散射。拉曼光譜分析就是通過對這種與入射光頻率不同的散射光譜進行分析，以得到分子振動和轉動方面的信息，進而套用於分子結構的研究。
拉曼散射的光譜中，頻率與入射光頻率相同的成分稱為瑞利散射，而頻率對稱分布在瑞利散射兩側的譜線或譜帶，稱為拉曼光譜。其中，頻率較小的成分稱為斯托克斯線，頻率較大的成分稱為反斯托克斯線。靠近瑞利散射線兩側的譜線稱為小拉曼光譜，與分子的轉動能級有關；遠離瑞利線兩側的譜線稱為大拉曼光譜，與分子的振動-轉動能級有關。
拉曼光譜的套用範圍廣泛，包括化學、物理學、生物學和醫學等領域。它對於純定性分析、高度定量分析和測定分子結構都有很大價值。拉曼光譜能夠提供關於化學結構和化學鑑別、相和形態、應力、污染物和雜質等信息。每種分子或樣品都會有其特有的光譜「指紋」，這些「指紋」可以用來進行化學鑑別和結構分析。
此外，拉曼光譜技術與紅外光譜技術都是分子振動光譜，它們提供的信息相互補充，共同用於官能團鑑定及物質微觀結構的研究。不過，拉曼光譜是一種散射光譜，而紅外光譜是一種吸收光譜。這兩者在產生原理和分析方法上有所不同，因此各有其獨特的優點和適用範圍。