材料表征是拉曼光谱技术的理想应用领域，因其具有高度的化学特异性和快速、非接触式测量特性。无论是固体、液体还是气体，几乎所有材料都具有独特的拉曼光谱指纹。该技术可轻松扩展至微观尺度，从而对极小体积和样品（如纳米材料）进行分析。纳米材料的表征对于确定其结构和构象特性至关重要。拉曼光谱是一种高效的技术，可用于研究这些材料的电子特性、组成以及机械应力，所有这些特性均可通过拉曼峰形和频率偏移体现出来。