紅外光譜可以得到分子的化學鍵（官能團）信息。樣品狀態可以為液體，粉末，固體，薄膜。樣品種類可以為無機物，有機物，高分子，蛋白質，天然產物。

廣泛應用于有機化合物及高分子材料 (塑料、橡膠、纖維、粘合劑及涂料等) 的成分分析；藥物、食品、表面活性劑、農藥中的有機成分分析；部分無機物的定性分析；以及有機化合物的結構鑒定。其反射附件可以在珠寶、玉石、首飾、紡織品、復合材料等的鑒定方面發揮重要作用。紅外光譜與紅外顯微鏡聯用，廣泛應用于復合或填充高分子材料、天然纖維、合成纖維、地質、礦物等領域的研究。

紅外光譜正常的礦物檢測樣品制備，先將礦物研磨成粉末狀，再滲入白色粉末狀溴化鉀共同研磨，在壓片機上壓制成測試圓形薄片，然而寶玉石飾品不可能研磨制備，因而飾品需有一個以上或更多的拋光平面進行測試，也可能需要將飾品重新處理再進行測試，這就是紅外光譜測試的局限性。 

類似纖維狀用ATR測出的紅外光譜效果跟如下有關系：

1、ATR晶體的不同（Ge或ZnSe晶體等）。

2、ATR壓頭的類型（萬向壓頭、平面壓頭、凹面壓頭、塑料壓頭或金屬壓頭等）。

3、ATR壓頭施加的壓力（過緊或過松等）。

4、光譜儀掃描次數（32或64次等）。

以上這些都有可能影響你的ATR測出的紅外光譜的質量，優化這些實驗條件，可以提高紅外光譜的質量。

聚合物用傅立葉變紅外光譜主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化學鍵的信息，因此分析范圍幾乎可覆蓋所有的有機化合物和混合物。加之其獨有的諸多優點，決定了它應用領域的廣闊，使其在國民經濟發展的許多行業中都能發揮積極作用，并逐漸扮演著不可或缺的角色。

主要的應用領域包括：石油及石油化工、基本有機化工、精細化工、冶金、生命科學、制藥、醫學臨床、農業、食品、飲料、煙草、紡織、造紙、化妝品、質量監督、環境保護、高校及科研院所等。在石化領域可測定油品的辛烷值、族組成、十六烷值、閃點、冰點、凝固點、餾程、MTBE含量等；在農業領域可以測定谷物的蛋白質、糖、脂肪、纖維、水分含量等；在醫藥領域可以測定藥品中有效成分，組成和含量；亦可進行樣品的種類鑒別，如酒類和香水的真假辨別，環保廢棄物的分檢等。