طیف سنجی رامان (Raman Spectroscopy) یکی از روش‌های طیف‌سنجی است که بیشتر برای آنالیز حالت‌های ارتعاشی مولکول‌ها کاربرد دارد. این روش برای تأیید ساختار و شناسایی مولکول‌ها استفاده می‌شود.
در طیف‌سنجی رامان، از لیزر برای منبع نور استفاده می‌شود. تا پیش از اختراع و پیدایش لیزر، از لامپ جیوه برای منبع نور و صفحات عکاسی برای ثبت طیف استفاده می‌شد که به دلیل ضعیف بودن منبع نور و حساسیت کم آشکارسازهای مورد استفاده، این فرایند مدت زمان زیادی را به خود اختصاص می‌داد. پس از اختراع لیزر و استفاده از آن برای منبع نور، طیف‌سنجی رامان حساسیت بسیار بالاتری پیدا کرد.