拉曼光譜可以用來分析很多不同類型的樣品，通常包括以下種類：

• 固體、粉末、液體、膠體、軟膏、氣體；
• 無機材料、有機材料、生物材料；
• 純物質、混和物、溶液；

一般來說，拉曼不適合分析以下樣品：

• 金屬及其合金。

目前拉曼光譜應用的典型例子包括：

• 藝術品和考古——顏料、陶瓷以及寶石的表征與鑒定；
• 碳材料——碳納米管的結構與純度、缺陷/無序度表征；
• 化學——結構、純度、反應監控；
• 地質學——礦物鑒別和分布、包裹體、相變；
• 生命科學——單個細胞或組織表征，藥物、疾病診斷；
• 藥學——藥物成分均勻性和組分分布；
• 半導體——純度、摻入成分、應力。