吸收光譜學是指測量輻射吸收的光譜技術，作為頻率或波長的函數，由于它與樣品的相互作用。 樣品從輻射場吸收能量，即光子。 吸收強度隨頻率變化，這種變化就是吸收光譜。 吸光譜學是在整個電磁頻譜中進行的。

吸收光譜學被用作分析化學工具來確定樣品中特定物質的存在，并且在許多情況下，量化存在的物質的量。 紅外和紫外-可見光譜在分析應用中尤為常見。 吸收光譜學還用于分子和原子物理學、天文光譜學和遙感研究。

有多種用于測量吸收光譜的實驗方法。 最常見的安排是將生成的輻射束對準樣品并檢測通過它的輻射強度。 傳輸的能量可用于計算吸收。 根據頻率范圍和實驗目的，來源、樣本排列和檢測技術會有很大差異。

以下是吸收光譜的主要類型：

材料的吸收光譜是材料在電磁輻射頻率范圍內吸收的入射輻射的分數。 吸收光譜主要由材料的原子和分子組成決定。 輻射更有可能在與分子的兩個量子力學狀態之間的能量差相匹配的頻率下被吸收。 由于兩種狀態之間的轉變而發生的吸收稱為吸收線，光譜通常由許多線組成。

吸收線出現的頻率及其相對強度主要取決于樣品的電子和分子結構。 頻率還將取決于樣品中分子之間的相互作用、固體中的晶體結構以及多種環境因素（例如溫度、壓力、電磁場）。 這些線還將具有主要由系統的譜密度或狀態密度決定的寬度和形狀。

吸收線通常根據分子或原子中引起的量子力學變化的性質進行分類。 例如，當分子的旋轉狀態發生變化時，就會出現旋轉線。 旋轉線通常出現在微波光譜區域。 振動線對應于分子振動狀態的變化，通常出現在紅外區域。 電子線對應于原子或分子電子狀態的變化，通常出現在可見光和紫外線區域。 X 射線吸收與原子中內層電子的激發有關。 這些變化也可以組合（例如旋轉振動轉變），導致在兩種變化的組合能量處產生新的吸收線。

與量子力學變化相關的能量主要決定吸收線的頻率，但頻率可以通過幾種類型的相互作用而改變。 電場和磁場會引起偏移。 與鄰近分子的相互作用會導致變化。 例如，當氣相分子處于液相或固相并與相鄰分子相互作用更強烈時，氣相分子的吸收線會發生顯著偏移。

吸收線的寬度和形狀由用于觀察的儀器、吸收輻射的材料和該材料所處的物理環境決定。

線通常具有高斯或洛倫茲分布的形狀。 僅通過強度和寬度而不是整個形狀來描述線條也很常見。

通過對吸收線下的面積進行積分獲得的積分強度與存在的吸收物質的量成正比。 強度還與物質的溫度以及輻射與吸收體之間的量子力學相互作用有關。 這種相互作用由轉換時刻量化，并取決于轉換開始的特定較低狀態，以及它連接到的較高狀態。

吸收線的寬度可由用于記錄它的光譜儀確定。 光譜儀對它可以分辨的線有多窄有一個固有的限制，因此觀察到的寬度可能處于這個限制。 如果寬度大于分辨率極限，則主要由吸收體的環境決定。