Ramanska spektroskopija je spektroskopska tehnika, ki se običajno uporablja za določanje vibracijskih stanj molekul, mogoče pa je opaziti tudi rotacijska in druga nizkofrekvenčna stanja sistema. Je komplementarna metoda IR spektroskopiji, pri čemer pridobimo podatke o funkcionalnih skupinah (spektri so lahko pri obeh tehnikah zelo podobni).

Metoda temelji na neelastičnem sipanju fotonov, znanem kot Ramansko sipanje. Kot vir svetlobe je po navadi uporabljen laser kot izvor monokromatske svetlobe v vidnem (VIS) in ultravijoličnem (UV) območju. Med samim obsevanjem merimo razpršeno svetlobo. Večina razpršene svetlobe je iste valovne dolžine kot laserski izvor in ne daje koristnih informacij – imenujemo jo Rayleight razpršena svetloba. Vendar se majhen del svetlobe (do okoli 0,001% jakosti svetlobe laserja) razprši na različnih valovnih dolžinah, kar je odvisno od lastnosti in kemijske strukture vzorca. To imenujemo Raman razpršena svetloba in s pomočjo detekcije teh signalov dobimo Raman spekter s številnimi vrhovi, ki nam prikazujejo valovno dolžino in intenziteto ramansko razpršene svetlobe. Vsak vrh ustreza določeni vibraciji molekulske vezmi s katero lahko določimo lastnosti in sestavo vzorca. Običajno je Ramanov spekter izrazit kemičniski prstni odtis za določeno molekulo ali material in ga lahko uporabimo za zelo hitro identifikacijo materiala s pomočjo podatkovnih baz refernčnih ramanskih spektrov, kjer lahko najdemo ujemanje s spektrom našega vzorca.