Vibrationsspektroskopie umfasst Techniken wie IR- und Raman-Spektroskopie zur Untersuchung quantisierter Schwingungszustände von Atomen in Molekülen und Festkörpern. In der Werkstoffwissenschaft liefert sie Informationen zu Bindungsarten, Kristallstruktur, Phononen, Defekten, Phasenübergängen und Polymerkonformation. Oberflächenverstärkte und zeitaufgelöste Varianten ermöglichen die Analyse dünner Schichten, Grenzflächen, Reaktionskinetik und nanoskaliger Heterogenität.