喇曼效应的机制和荧光现象不同，并不吸收激发光，因此不能用实际的上能级来解释，玻恩和黄昆用虚的上能级概念说明了喇曼效应。下图是说明喇曼效应的一个 简化的能级图 。借助于观察被测样品喇曼散射的频率、强度、偏振等性质来研究分子结构和性质的学科，即为喇曼光谱学。喇曼光谱仪通常包括激光光源、样品室、色散系统和探测记录装置。设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态(Virtual state)，虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。