分子在振动运动的同时还存在转动运动，红外吸收光谱是分子振动能级的跃迁（同时伴随转动能级的跃迁）而产生的，实际上是分子的振动与转动运动的加和表现，因此又称为分子振动转动光谱。接下来就让我们踏上旅程，去探索一下红外吸收光谱图的形成过程吧！

和可见光一样，红外辐射可以a、从物质表面反射b、被物质吸收c、穿透物质（如下图）。

物质吸收电磁辐射应满足两个条件：

（1）辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量；

（2）辐射与物质之间有相互作用。

当一定频率（一定能量）的红外光照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一样，就满足了第一个条件。为满足第二个条件，分子必须有偶极矩的改变。什么是偶极矩呢？我们知道，任何分子就其整体而言是呈现电中性的，但由于分子中的各个原子因外层电子得失难易表现出不同的电负性，使得分子显示不同的极性。我们通常用偶极矩μ来表示分子极性的大小（如下图）：

只有发生偶极矩变化的振动才能产生可观测的红外吸收光谱。由于d的瞬时值不断在发生变化，分子的偶极矩μ也相应地改变。当一定频率的红外光照射分子时，如果分子中某个基团的振动频率和它一样，二者就会产生共振，此时光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子，增加了基团的振动能，振幅加大，这个基团就吸收一定频率的红外光，产生振动跃迁。

而当使用连续改变频率的红外光照射分子时，如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动频率不同，该部分红外光就不会被吸收（如上图）。这样由于通过分子的红外光被吸收的情况不同，在一些波长范围内被部分吸收后变弱，在另一些波长范围内不被吸收，将分子吸收红外光的情况用傅里叶变换红外光谱仪记录下来，就得到该样品的红外吸收光谱图了。下图为傅里叶变换红外光谱仪记录红外谱图过程示意图：