Khi ánh sáng tương tác với các phân tử khí xảy ra ba quá trình khác nhau (như hình bên): quá trình hấp thụ, quá trình phát xạ tự phát, quá trình phát xạ kích thích. Đối với phổ hấp thụ chúng ta chỉ xét hai quá trình: hấp thụ và phát xạ tự phát. Phổ hấp thụ ứng dụng tốt nhất đối với những nguyên tử hoặc những phân tử nhỏ. Đối với các phân tử lớn chúng ta phải dùng tới phổ Raman hoặc phổ hấp thụ hồng ngoại.