分子的运动由平动、转动和振动三部分组成。平动可视为分子的质心在空间的位置变化，转动可视为分子在空间取向的变化，振动则可看成分子在其质心和空间取向不变时，分子中原子相对位置的变化。
对于一个原子数为 N 的分子来说，总共具有 3N个运动自由度，需要3个空间坐标来确定这个分子质心的位置，如果这个分子是非直线的，则需要3个坐标来确定分子在空间的取向；如果是直线分子，2个坐标就可以确定分子在空间的取向。从原则上讲，每一个振动自由度相当于红外区的一个吸收峰，但实际的红外吸收峰的数目常少于振动自由度的数目。
