4 基團頻率區
中紅外光譜區可分成4000 cm-1 ~1300（1800） cm-1和1800 （1300 ） cm-1 ~ 600 cm-1兩個區域。zui有分析價值的基團頻率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之間，這一區域稱為基團頻率區、官能團區或特征區。區內的峰是由伸縮振動產生的吸收帶，比較稀疏，容易辨認，常用于鑒定官能團。
在1800 cm-1 （1300 cm-1 ）~600 cm-1 區域內，除單鍵的伸縮振動外，還有因變形振動產生的譜帶。這種振動基團頻率和特征吸收峰與整個分子的結構有關。當分子結構稍有不同時，該區的吸收就有細微的差異，并顯示出分子特征。這種情況就像人的指紋一樣，因此稱為指紋區。指紋區對于指認結構類似的化合物很有幫助，而且可以作為化合物存在某種基團的旁證。
基團頻率區可分為三個區域
（1） 4000 ~2500 cm-1 X-H伸縮振動區，X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸縮振動出現在3650 ~3200 cm-1 范圍內，它可以作為判斷有無醇類、酚類和有機酸類的重要依據。
當醇和酚溶于非極性溶劑（如CCl4），濃度于0.01mol. dm-3時，在3650 ~3580 cm-1 處出現游離O-H基的伸縮振動吸收，峰形尖銳，且沒有其它吸收峰干擾，易于識別。當試樣濃度增加時，羥基化合物產生締合現象，O-H基的伸縮振動吸收峰向低波數方向位移，在3400 ~3200 cm-1 出現一個寬而強的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸縮振動也出現在3500~3100 cm-1 ，因此，可能會對O-H伸縮振動有干擾。
C-H的伸縮振動可分為飽和和不飽和的兩種：
飽和的C-H伸縮振動出現在3000 cm-1以下，約3000~2800 cm-1 ，取代基對它們影響很小。如-CH3 基的伸縮吸收出現在2960 cm-1和2876 cm-1附近；R2CH2基的吸收在2930 cm-1 和2850 cm-1附近；R3CH基的吸收基出現在2890 cm-1 附近，但強度很弱。
不飽和的C-H伸縮振動出現在3000 cm-1以上，以此來判別化合物中是否含有不飽和的C-H鍵。
苯環的C-H鍵伸縮振動出現在3030 cm-1附近，它的特征是強度比飽和的C-H漿鍵稍弱，但譜帶比較尖銳。
不飽和的雙鍵=C-H的吸收出現在3010~3040 cm-1范圍內，末端= CH2的吸收出現在3085 cm-1附近。
叁鍵ºCH上的C-H伸縮振動出現在更高的區域（3300 cm-1 ）附近。
（2） 2500~1900 cm-1為叁鍵和累積雙鍵區， 主要包括-CºC、 -CºN等叁鍵的伸縮振動，以及-C =C=C、-C=C=O等累積雙鍵的不對稱性伸縮振動。
對于炔烴類化合物，可以分成R-CºCH和R¢-C ºC-R兩種類型：
R-CºCH的伸縮振動出現在2100~2140 cm-1附近；
R¢-C ºC-R出現在2190~2260 cm-1附近；
R-C ºC-R分子是對稱，則為非紅外活性。
-C ºN 基的伸縮振動在非共軛的情況下出現2240~2260 cm-1附近。當與不飽和鍵或芳香核共軛時，該峰位移到2220~2230 cm-1附近。若分子中含有C、H、N原子， -C ºN基吸收比較強而尖銳。若分子中含有O原子，且O原子離-C ºN基越近， -C ºN基的吸收越弱，甚至觀察不到。
（3） 1900~1200 cm-1為雙鍵伸縮振動區
該區域重要包括三種伸縮振動：
C=O伸縮振動出現在1900~1650 cm-1 ，是紅外光譜中特征的且往往是zui強的吸收，以此很容易判斷酮類、醛類、酸類、酯類以及酸酐等有機化合物。酸酐的羰基吸收帶由于振動耦合而呈現雙峰
苯的衍生物的泛頻譜帶，出現在2000~1650 cm-1范圍，是C-H面外和C=C面內變形振動的泛頻吸收，雖然強度很弱，但它們的吸收面貌在表征芳核取代類型上有一定的作用。
指紋區
（1） 1800（1300） cm-1 ~ 900 cm-1區域是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、 P-O、Si-O等單鍵的伸縮振動和C=S、S=O、P=O等雙鍵的伸縮振動吸收。
其中：1375 cm-1的譜帶為甲基的dC-H對稱彎曲振動，對識別甲基十分有用，C-O的伸縮振動在1300~1000 cm-1 ，是該區域zui強的峰，也較易識別。
（2） 900 ~ 650 cm-1區域的某些吸收峰可用來確認化合物的順反構型。
利用上區域中苯環的C-H面外變形振動吸收峰和2000~ 1667cm-1區域苯的倍頻或組合頻吸收峰，可以共同配合確定苯環的取代類型。
紅外光譜
紅外光區劃分：通常將紅外波譜區分為近紅外（near-infrared），中紅外（middle-infrared）和遠紅外（far-infrared）。
| 區域 | 波長范圍（mm） | 波數范圍（cm-1） | 頻率（Hz） |
| 近紅外 | 0.78-2.5 | 12800-4000 | 3.8´1014-1.2´1014 |
| 中紅外 | 2.5-50 | 4000-200 | 1.2´1014-6.0´1012 |
| 遠紅外 | 50-1000 | 200-10 | 6.0´1012-3.0´1011 |
| 常用 | 2.5-15 | 4000-670 | 1.2´1014-2.0´1013 |
當樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時，分子吸收某些頻率的輻射，產生分子振動能級和轉動能級從基態到激發態的躍遷，使相應于這些吸收區域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數或波長關系曲線，就得到紅外光譜。
物質的紅外光譜是其分子結構的反映，譜圖中的吸收峰與分子中各基團的振動形式相對應。
通過比較大量已知化合物的紅外光譜，發現：組成分子的各種基團，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=O和CºC等，都有自己的特定的紅外吸收區域，分子的其它部分對其吸收位置影響較小。通常把這種能代表基團存在、并有較高強度的吸收譜帶稱為基團頻率，其所在的位置一般又稱為特征吸收峰。
分子吸收紅外輻射后，由基態振動能級（n=0）躍遷至*振動激發態（n=1）時，所產生的吸收峰稱為基頻峰。因為（振動量子數的差值） △n=1時，nL=n，所以基頻峰的位置（nL）等于分子的振動頻率。
在紅外吸收光譜上除基頻峰外，還有振動能級由基態（n=0）躍遷至第二激發態（n=2）、第三激發態（n=3）¼，所產生的吸收峰稱為倍頻峰。
由n = 0躍遷至n = 2時， △n = 2，則nL = 2n，即吸收的紅外線譜線（nL ）是分子振動頻率的二倍，產生的吸收峰稱為二倍頻峰。
下圖是雙原子分子的能級示意圖，圖中EA和EB表示不同能量的電子能級，在每個電子能級中因振動能量不同而分為若干個n = 0、1、2、3……的振動能級，在同一電子能級和同一振動能級中，還因轉動能量不同而分為若干個J = 0、1、2、3……的轉動能級。
由于分子非諧振性質，各倍頻峰并非正好是基頻峰的整數倍，而是略小一些。以HCl為例：
基頻峰（n0→1） 2885.9 cm-1 zui強
二倍頻峰（n0→2 ） 5668.0 cm-1 較弱
三倍頻峰（n0→3 ） 8346.9 cm-1 很弱
四倍頻峰（n0→4 ） 10923.1 cm-1 極弱
五倍頻峰（n0→5 ） 13396.5 cm-1 極弱
除此之外，還有合頻峰（n1+n2，2n1+n2，¼），差頻峰（n1-n2，2n1-n2，¼）等，這些峰多數很弱，一般不容易辨認。倍頻峰、合頻峰和差頻峰統稱為泛頻峰。
紅外光譜特點
1）紅外吸收只有振-轉躍遷，能量低；
2）應用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾乎所有有機物均有紅外吸收；
3）分子結構更為精細的表征：通過紅外光譜的波數位置、波峰數目及強度確定分子基團、分子結構；
4）定量分析；
5）固、液、氣態樣均可用，且用量少、不破壞樣品；
6）分析速度快；
7）與色譜等聯用（GC-FTIR）具有強大的定性功能；
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