Zahlreiche Substanzen absorbieren IR-Strahlen und geben die absorbierte Energie in Form von Schwingungen und Rotationen der Moleküle oder Atome ab. Dadurch verliert ein IR-Strahl, der eine Probe dieser Substanz durchdringt (Transmission), an Intensität (Extinktion). Die meßbaren Extinktionsraten für die Strahlen verschiedener Wellenlänge werden von einem Analysator in eine entsprechende Graphik, das Absorptionsspektrum, übersetzt. Das Absorptionsspektrum erlaubt weitgehende Aussagen über Charakter und Konzentration der untersuchten Probe. Da die Probe in jedem Aggregatzustand untersucht und eine Vielzahl von Stoffen analysiert werden kann, ist die IR-Spektroskopie eine der wichtigsten naturwissenschaftlichen Instrumente der Restaurierung.