第一個(gè)（近）紅外光譜是由Abney和Festing在1881年使用照相板測(cè)量的。他們不僅產(chǎn)生了第一光譜，而且還正確地暗示了吸收與所研究液體的化學(xué)組成有關(guān)。紅外光譜學(xué)最重要的開(kāi)拓者是威廉·W·科布倫茨。1905年，他發(fā)表了對(duì)化合物的大規(guī)模研究的結(jié)果，他記錄了從1000 nm到16,000 nm的光譜。Coblentz的工作是一項(xiàng)突破，因?yàn)檠芯咳藛T能夠?qū)⒎肿觾?nèi)原子組的特征與中紅外（2500–50,000 nm）的特定吸收相關(guān)。這些吸收是與與基團(tuán)原子相關(guān)的化學(xué)鍵的基本振動(dòng)相互作用的結(jié)果。我們可以將化學(xué)鍵看作是將兩個(gè)或多個(gè)原子結(jié)合在一起的弱彈簧，這些彈簧將自然振動(dòng)，當(dāng)向系統(tǒng)中添加能量時(shí)，它們將更劇烈地振動(dòng)。但是，分子中的原子受到量子力學(xué)的約束，因此只允許幾個(gè)特定的能級(jí)。如果我們只有兩個(gè)原子，那么唯一的振動(dòng)將被視為伸展。當(dāng)涉及三個(gè)或更多原子時(shí)，鍵也可能彎曲，從而引起一系列不同的振動(dòng)。拉伸振動(dòng)比彎曲振動(dòng)需要更多的能量，但是彎曲振動(dòng)的能量要求也會(huì)有所變化。不同的化學(xué)鍵（如OH，CH和NH）強(qiáng)度不同，因此，鍵振動(dòng)從一個(gè)水平移動(dòng)到另一個(gè)水平所需的能量數(shù)量也不同。能量的這種變化在光譜中將被視為在不同波長(zhǎng)下的一系列吸收。通過(guò)觀察光譜，我們可以推斷出正在發(fā)生的振動(dòng)，從而算出分子（或存在的原子團(tuán)）的結(jié)構(gòu)。

中紅外光譜非常有用的特性之一是，從8500 nm到12,500 nm的區(qū)域?qū)τ谒鶞y(cè)量的分子而言非常具有特征性，該區(qū)域被稱為“指紋”區(qū)域，因?yàn)樗捎糜诖_認(rèn)身份。許多純物質(zhì)。盡管中紅外光譜學(xué)的研究繼續(xù)增長(zhǎng)，尤其是在第二次世界大戰(zhàn)之后，但近紅外光譜的興趣擴(kuò)展到對(duì)水，一些簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物以及對(duì)特定蛋白質(zhì)的研究很少的定量測(cè)量。沒(méi)有人認(rèn)為它對(duì)表征樣品有用，并且認(rèn)為它太復(fù)雜而無(wú)法用于定量分析。