Las moléculas vibran. Sus enlaces se estiran, se doblan y se retuercen a frecuencias específicas. Cuando la luz infrarroja incide sobre una molécula, se absorbe si su frecuencia coincide con la vibración. El resultado es un espectro infrarrojo, una gráfica de las frecuencias absorbidas. Cada grupo funcional absorbe a frecuencias características, lo que convierte a la espectroscopia infrarroja en una herramienta poderosa para identificar grupos químicos.

La técnica consiste en hacer pasar luz infrarroja a través de una muestra y medir la cantidad absorbida en cada longitud de onda. El espectro resultante muestra picos en números de onda específicos, generalmente entre 4000 y 400 cm⁻¹. Un pico ancho alrededor de 3300 cm⁻¹ indica un enlace OH o NH. Un pico agudo alrededor de 1700 cm⁻¹ indica un enlace C=O. Un pico alrededor de 2200 cm⁻¹ indica un enlace C≡N o C≡C. La región de huella dactilar por debajo de 1500 cm⁻¹ es compleja, pero única para cada molécula.

La espectroscopia infrarroja se utiliza en química orgánica para identificar grupos funcionales, en ciencias forenses para analizar pruebas, en control de calidad farmacéutico para verificar la identidad de los fármacos y en monitoreo ambiental para detectar contaminantes. Es rápida, no destructiva y requiere una preparación mínima de la muestra. En el campo se utilizan espectrómetros infrarrojos portátiles.

Esta técnica no está exenta de limitaciones. No permite determinar la estructura completa de una molécula. Se recomienda su uso junto con otros métodos, como la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas. Sin embargo, para la identificación de grupos funcionales, es insuperable.