吸收光譜

激光用于吸收光譜，可取代普通光源，省去單色器或分光裝置。激光的強(qiáng)度高，足以抑制檢測(cè)器的噪聲干擾，激光的準(zhǔn)直性有利于采用往復(fù)式光路設(shè)計(jì)，以增加光束通過樣品池的次數(shù)。所有這些特點(diǎn)均可提高光譜儀的檢測(cè)靈敏度。除去通過測(cè)量光束經(jīng)過樣品池后的衰減率的方法對(duì)樣品中待測(cè)成分進(jìn)行分析外，由于激光與基質(zhì)作用后產(chǎn)生的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)也較易檢測(cè)到，以此為基礎(chǔ)發(fā)展而成的光聲光譜分析技術(shù)和激光誘導(dǎo)熒光光譜分析技術(shù)已獲得應(yīng)用。利用激光誘導(dǎo)熒光、光致電離和分子束光譜技術(shù)的配合，已能有選擇地檢測(cè)出單個(gè)原子的存在。

熒光光譜

高強(qiáng)度激光能夠使吸收物種中相當(dāng)數(shù)量的分子提升到激發(fā)量子態(tài)。因此極大地提高了熒光光譜的靈敏度。以激光為光源的熒光光譜適用于超低濃度樣品的檢測(cè)，例如用氮分子激光泵浦的可調(diào)染料激光器對(duì)熒光素鈉的單脈沖檢測(cè)限已達(dá)到10-10摩爾／升，比用普通光源得到的最高靈敏度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

拉曼光譜

激光使拉曼光譜獲得了新生，因?yàn)榧す獾母邚?qiáng)度極大地提高了包含雙光子過程的拉曼光譜的靈敏度 、分辨率和實(shí)用性。為了進(jìn)一步提高拉曼散射的強(qiáng)度，最近又研究出兩種新技術(shù)，即共振拉曼光譜法和相關(guān)反斯托克斯拉曼光譜法（CARS），使靈敏度得到更大的提高，但尚未成為常規(guī)的分析方法。

高分辨激光光譜

激光對(duì)高分辨光譜的發(fā)展起很大作用，是研究原子、分子和離子結(jié)構(gòu)的有力工具，可用來研究譜線的精細(xì)和超精細(xì)分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加寬、碰撞位移等效應(yīng)。

時(shí)間分辨激光光譜

能輸出脈沖持續(xù)時(shí)間短至納秒或皮秒的高強(qiáng)度脈沖激光器，是研究光與物質(zhì)相互作用時(shí)瞬態(tài)過程的有力工具，例如，測(cè)定激發(fā)態(tài)壽命以及研究氣 、液、固相中原子、分子和離子的弛豫過程。