拉曼光譜儀在材料科學(xué)中是物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的有力工具，在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作。包括可提供聚合物材料結(jié)構(gòu)方面的許多重要信息。如分子結(jié)構(gòu)與組成、立體規(guī)整性、結(jié)晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結(jié)構(gòu)等等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學(xué)純度。如無(wú)規(guī)立場(chǎng)試樣或結(jié)構(gòu)混雜的樣品，拉曼峰是弱而寬；而高度有序樣品具有強(qiáng)而尖銳的拉曼峰。具體如下：
　　（1）薄膜結(jié)構(gòu)材料拉曼研究：拉曼光譜儀已成CVD（化學(xué)氣相沉積法）制備薄膜的檢測(cè)和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結(jié)構(gòu)以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結(jié)構(gòu)。
　　（2）超晶格材料研究：可通過(guò)測(cè)量超晶格中的應(yīng)變層的拉曼頻移計(jì)算出應(yīng)變層的應(yīng)力，根據(jù)拉曼峰的對(duì)稱性，知道晶格的完整性。
　　（3）半導(dǎo)體材料研究：拉曼光譜可測(cè)出經(jīng)離子注入后的半導(dǎo)體損傷分布，可測(cè)出半磁半導(dǎo)體的組分，外延層的質(zhì)量，外延層混品的組分載流子濃度。
　　（4）耐高溫材料的相結(jié)構(gòu)拉曼研究。
　　（5）全碳分子的拉曼研究。
　　（6）納米材料的量子尺寸效應(yīng)研究。
　　拉曼光譜儀多是利用偏振特性，除了在高分子材料等的研究中，高利通拉曼光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域還包括在無(wú)機(jī)化合物中金屬離子和配位體間的共價(jià)鍵常具有拉曼活性。另外，許多無(wú)機(jī)化合物具有多種晶型結(jié)構(gòu)，它們具有不同的拉曼活性。因此， 用高利通拉曼光譜能測(cè)定和鑒別紅外光譜無(wú)法完成的無(wú)機(jī)化合物的晶型結(jié)構(gòu)。