拉曼效應的機制和熒光現象不同，并不吸收激發光，因此不能用實際的上能級來解釋，波恩和黃昆用虛的上能級概念說明拉曼效應。
假設散射物分子原來處于電子基態，振動能級如上圖所示。當受到入射光照射時，激發光與此分子的作用引起極化可以看作虛的吸收，表述為電子躍遷到虛態（Virtual state），虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發光，即為散射光。存在如圖所示的三種情況，散射光中既有與入射光頻率相同的譜線，也有與入射光頻率不同的譜線，前者稱為瑞利線，后者稱為拉曼線。在拉曼線中，又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線，而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。