L’espectroscòpia d’infraroig és una tècnica analítica que s’utilitza per identificar molècules per mitjà de l’anàlisi de la vibració dels seus enllaços causada per una ona en la banda infraroja de l’espectre electromagnètic. Cada enllaç químic d’una molècula vibra a una freqüència característica i per a moltes, aquesta freqüència es troba en la banda de radiació infraroja. Quan a una molècula arriba una ona de certa freqüència (característica de l’enllaç), passa del seu estat fonamental a un estat excitat (els enllaços vibren, cada un amb la seva freqüència característica), absorbint l’ona d’aquesta freqüència. Per tant, si s’analitza la llum infraroja que ha travessat (o s’ha reflectit) en una substància, mancaran aquelles freqüències corresponents als enllaços que les han absorbit.
En un espectre d’infraroig, a les abscisses hi ha una escala de freqüències expressada en nombre d’ona, i en ordenades el percentatge de transmitància (la relació entre el flux radiant que ha travessat la mostra i l’incident). De manera que si un material fos totalment transparent a la radiació infraroja el seu espectre es presentaria com una línia paral·lela a l’eix d’abscisses. En canvi, en el cas d’un material que no sigui completament transparent es posaran de manifest les absorcions i les transicions de les bandes d’energia usades en les vibracions dels enllaços. En aquest cas, l’espectre es caracteritzarà per una sèrie de pics de diferents alçades que corresponen a cadascuna de les transicions dels enllaços de les molècules que formen la mostra.
L’espectroscòpia d’infraroig és particularment útil per a la determinació de grups funcionals de compostos orgànics (i també inorgànics), de forma que es pot utilitzar per determinar els compostos que formen els pigments així com per avaluar la possible presència d’aglutinants o recobriments de naturalesa orgànica que no poden ser detectats per altres tècniques, tant en pintura com en materials de construcció (morters, acabats, etc.) o altres casos de diferents materials.