A espectroscopia Raman é uma técnica de análise vibracional que é utilizada para identificar e quantificar materiais desconhecidos (polímeros, evidências forenses, restauração de obra de arte); entender a estrutura molecular (cristalinidade, polimorfismo); e estudar a relação entre componentes
da amostra (falhas, análise de defeitos).
As amostras podem ser medidas sem necessidade de preparo prévio, sendo que o uso da microscopia confere à técnica uma resolução espacial de 1 μm, e a microscopia confocal permite a análise em perfil de profundidade.
A técnica permite a análise de amostras aquosas (tecidos biológicos, células), além do estudo de nanomateriais de carbono (uniformidade, pureza, funcionalização e espessura, em grafeno e nanotubos de carbono).