在透明介質散射光譜中，入射光子與分子發生非彈性散射，分子吸收頻率為ν0 的光子，發射ν0-ν1的光子，同時電子從低能態躍遷到高能態（斯托克斯線）；分子吸收頻率為ν0的光子，發射ν0+ν1的光子，同時電子從高能態躍遷到低能態（反斯托克斯線）。靠近瑞利散射線的兩側出現的譜線稱為小拉曼光譜；遠離瑞利散射線的兩側的譜線稱為大拉曼光譜。斯托克斯與反斯托克斯散射光的頻率與激發光源頻率之差Δν統稱為拉曼位移（Raman Shift），Δν= |ν拉曼散射-ν激發光|；也可表示為：拉曼位移=激光波數-拉曼光波數。拉曼位移取決于分子振動能級的變化，不同的化學鍵有不同的振動方式，決定了其能級間的能量變化，因此，與之對應的拉曼位移是特征的。與分子紅外光譜不同，極性分子和非極性分子都能產生拉曼光譜。這是拉曼光譜進行分子結構定性分析的理論依據。