La spettroscopia studia l'interazione tra la radiazione elettromagnetica e la materia. In questa interazione, la radiazione elettromagnetica può comportarsi come un'onda o come una particella, sebbene non sia stato osservato alcun fenomeno fisico in cui entrambi i comportamenti si verifichino simultaneamente.

Quando si comporta come un'onda, è costituita da un campo elettrico e da un campo magnetico che oscillano perpendicolarmente e si propagano alla velocità della luce $c=300000\;km/s$

Lo spettro elettromagnetico classifica le diverse radiazioni elettromagnetiche in base alla loro lunghezza d'onda o frequenza. Le onde radio sono quelle con la lunghezza d'onda più lunga e la frequenza più bassa, all'estremo opposto troviamo i raggi gamma, essendo la radiazione con la lunghezza d'onda più corta e la frequenza più alta.

La lunghezza d'onda $\lambda$ è definita come la distanza tra due massimi o minimi successivi. Questa distanza è chiamata ciclo.\\ La frequenza $\nu"$ è definita come il numero di cicli che attraversano un punto nello spazio in un secondo. L'unità di frequenza è cicli/s hertz.

La lunghezza d'onda e la frequenza sono correlate tra loro dall'espressione: \begin{equation} \lambda =\frac{c}{\nu} \end{equation} dove $c$ è la velocità della luce.

Nel suo comportamento corpuscolare, la radiazione elettromagnetica interagisce con la materia sotto forma di particelle chiamate fotoni, la cui energia è data dall'equazione di Planck. \begin{equation} E=h\nu \end{equation} dove $h=6.6262\times 10^{-34}\;Js$ è la costante di Planck.