在有機分子中，組成化學鍵或官能團的原子處於不斷振動的狀態，其振動頻率與紅外光相當。因此，當用紅外光照射有機分子時，分子中的化學鍵或官能團可以通過振動被吸收。不同的化學鍵或官能團有不同的吸收頻率，在紅外光譜中會處於不同的位置，從而可以得到分子中含有哪些化學鍵或官能團的信息。
20世紀60年代，隨著Norris等人的大量工作，提出了物質的含量與近紅外區幾個不同波長點的吸收峰呈線性關系的理論，利用近紅外漫反射技術測定農產品中的水分、蛋白質、脂肪等成分，使近紅外光譜技術廣泛應用於農副產品的分析。20世紀60年代中後期，隨著各種新的分析技術的出現，再加上經典近紅外光譜法暴露出的靈敏度低、抗幹擾性差的弱點，人們對該技術在分析測試中的應用變得漠不關心。自此，近紅外光譜技術再次進入沈寂期。
多元校正技術是化學計量學學科的重要組成部分，20世紀70年代多元校正技術在光譜分析中的成功應用推動了近紅外光譜技術的普及。到了80年代後期，隨著計算機技術的飛速發展，促進了分析儀器的數字化和化學計量學的發展。化學計量學在解決光譜信息提取和背景幹擾方面取得的良好效果，加上近紅外光譜在樣品測量技術上的獨有特點，使人們重新熟悉了近紅外光譜的價值，近紅外光譜在各個領域的應用研究也相繼開始。20世紀90年代，近紅外光譜技術在工業領域的應用得到了充分發展，關於近紅外光譜技術的研究和應用文獻幾乎呈指數級增長，成為發展最快、最引人註目的獨立分析技術。由於近紅外光在常規光纖中良好的傳輸特性，近紅外光譜技術在在線分析領域也得到了很好的應用，並取得了良好的社會效益和經濟效益。從此，近紅外光譜技術進入了壹個快速發展的新時期。