Der Grund liegt in einer Wechselwirkung des Lichtes mit der Materie, dem sogenannten Raman-Effekt, bei dem Energie vom Licht auf die Materie übertragen wird („Stokes-Seite“ des Spektrums), bzw. Energie von der Materie auf das Licht („Anti-Stokes-Seite“ des Spektrums). Da die Wellenlänge des Lichts, d. h. seine Farbe, von der Energie des Lichtes abhängt, bewirkt dieser Energieübertrag eine Verschiebung der Wellenlänge des gestreuten Lichtes gegenüber dem eingestrahlten Licht, die sogenannte Raman-Verschiebung.

Die erreichbare räumliche Auflösung variiert je nach verwendeter Messapparatur. So lässt sich eine Auflösung von einigen Mikrometern erreichen, wenn man das zur Spektroskopie genutzte Laserlicht mit Hilfe eines Mikroskops fokussiert.[1] Die Auflösung sollte nicht mit dem unten angegebenen Wert für den Streuquerschnitt verwechselt werden, da dieser wiederum einer Reaktionswahrscheinlichkeit entspricht.

Auf Basis eines Patentes ist es gelungen einen Prototypen zu bauen, der extrem Streulichtarm arbeitet und feinste Messungen in der Luft und biologischen Präparaten und auch mittels Hohlfaser abgenommen Spurenproben identifizieren kann.