由物理学中可知，分子由原子和外层电子组成。各外层电子的能量是不连续的分立数值，即电子是处在不同的能级中。分子中除了电子能级之外，还有组成分子的各个原子间的振动能级和分子自身的转动能级。

当从外界吸收电磁辐射能时，电子、原子、分子受到激发，会从较低能级跃迁到较高能级，跃迁前后的能量之差为：E2-E1=hf，式中E2分别表示较高能级的能量，E1为较低能级(跃迁前后的能级)的能量E；f为辐射光的频率；h为普朗克常数，6.625×10-34J·s。

当某一波长电磁辐射的能量E恰好等于或接近于某两个能级的能量之差E2-E1时，便会被某种粒子吸收并产生相应的能级跃迁，该电磁辐射的波长和频率称为某种粒子的特征吸收波长和特征吸收频率。

电子能级跃迁所吸收的辐射能为1~20eV，吸收光谱位于紫外和可见光波段(200~780nm)；分子内原子间的振动能级跃迁所吸收的辐射能为0.05~1.0eV，吸收光谱位于近红外和中红外波段(780nm~25μm)；整个分子转动能级跃迁所吸收的辐射能为0.001~0.05eV，吸收光谱位于远红外和微波波段(25~10000μm)。

电磁辐射与物质相互作用时产生辐射的吸收，引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁，测量辐射波长或强度变化的一类光学分析方法，称为吸收光谱法。

吸收光谱法的另一个定义是：基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸收光谱法， 也称为吸光光度法。包括紫外可见分光光度法、红外吸收光谱法等。

光谱吸收法对应波段范围及分析仪表种类一览表
吸收光谱法所涉及的光谱名称、波长范围、量子跃迁类型和光学分析方法常见分子的特征吸收波长见表1，常见分子的特征吸收波长见表2。