분자는 진동합니다. 분자 결합은 특정 주파수에서 늘어나고, 구부러지고, 비틀립니다. 적외선이 분자에 닿으면, 그 주파수가 분자의 진동 주파수와 일치할 경우 흡수됩니다. 그 결과 흡수된 주파수를 나타낸 그래프인 적외선 스펙트럼이 생성됩니다. 각 작용기는 특정한 주파수에서 빛을 흡수하므로, 적외선 분광법은 화학 작용기를 식별하는 강력한 도구입니다.

이 기술은 시료에 적외선을 통과시켜 각 파장에서 흡수되는 양을 측정하는 방식으로 작동합니다. 결과 스펙트럼은 특정 파수, 일반적으로 4000~400 cm⁻¹ 사이에서 피크를 나타냅니다. 3300 cm⁻¹ 부근의 넓은 피크는 OH 또는 NH 결합을 나타냅니다. 1700 cm⁻¹ 부근의 날카로운 피크는 C=O 결합을 나타냅니다. 2200 cm⁻¹ 부근의 피크는 C≡N 또는 C≡C 결합을 나타냅니다. 1500 cm⁻¹ 이하의 지문 영역은 복잡하지만 각 분자마다 고유합니다.

적외선 분광법은 유기화학에서 작용기 식별, 법의학에서 증거 분석, 제약 품질 관리에서 의약품 확인, 환경 모니터링에서 오염 물질 검출에 사용됩니다. 이 방법은 신속하고 비파괴적이며 시료 전처리가 최소화됩니다. 휴대용 적외선 분광기는 현장에서 널리 사용됩니다.

이 기술에도 한계가 없는 것은 아닙니다. 분자의 전체 구조를 파악할 수는 없으며, 핵자기 공명이나 질량 분석법과 같은 다른 방법과 함께 사용하는 것이 가장 좋습니다. 하지만 작용기를 식별하는 데 있어서는 타의 추종을 불허합니다.