Optische Spektroskopie umfasst Methoden, die die Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung im UV‑, sichtbaren und IR‑Bereich mit Materie untersuchen. In der Werkstoffwissenschaft liefert sie Informationen zu elektronischen Übergängen, Phononen, Bandlücken, Defektzuständen, Schichtdicken und Phasenzusammensetzung. Typische Techniken sind UV/Vis‑, IR‑, Raman‑, Photolumineszenz‑ und Ellipsometriespektroskopie.