Vibracijska spektroskopija temelji se na proučavanju unutarnjeg kretanja molekule koje svojom energijom doprinosi ukupnoj energiji molekule, odnosno na vibracijama i vibracijskim prijelazima. Vibracijska energijska stanja dvoatomnih molekula aproksimiraju se harmonijskim oscilatorom za male amplitude vibracija, dok se za vibracije većih amplituda uzima model anharmonijskog oscilatora. Informacije o molekulskim vibracijama i kristalnim strukturama dobivaju se pomoću dvije vibracijske tehnike: infracrvene i Ramanove spektroskopije. Obje imaju široku primjenu te se iz godine u godinu, razvojem tržišta i industrije, pojavljuju nove mogućnosti njihove upotrebe