便攜式激光拉曼光譜儀是材料科學中研究物質結構的有力工具，可以在相組成界面和晶界等課題上做很多工作，包括許多關于聚合物材料結構的重要信息。如分子結構和組成、立構規整性、結晶和歸宿、分子相互作用、表面和界面結構等。拉曼峰的寬度可以用來表征聚合物材料的立體化學純度。比如位置隨機的樣品或者混合結構的樣品，拉曼峰弱而寬；而高度有序的樣品具有強而尖銳的拉曼峰。
 

　　

　　1、薄膜結構材料的拉曼研究:便攜式激光拉曼光譜儀已經成為CVD(化學氣相沉積)制備薄膜的檢測和鑒定手段。拉曼光譜可用于研究單晶硅、多晶硅、微米和非晶硅結構，以及層狀薄膜的結構，例如硼非晶硅、氫化非晶硅、金剛石和類金剛石碳。

　　

　　2、超晶格材料的研究:通過測量超晶格中應變層的拉曼頻移可以計算出應變層的應力，根據拉曼峰的對稱性可以知道晶格的完整性。

　　

　　3、半導體材料的研究:拉曼光譜可以測量離子注入后半導體的損傷分布、半磁性半導體的成分、外延層的質量、外延層混合物的組分載流子濃度。

　　

　　4、耐高溫材料相結構的拉曼研究。

　　

　　5、所有碳分子的拉曼研究。

　　

　　6、納米材料的量子尺寸效應研究。

　　

　　便攜式激光拉曼光譜儀大多利用偏振特性。除了高分子材料的研究，高效拉曼光譜儀的應用領域還包括無機化合物中金屬離子與配體之間的共價鍵往往具有拉曼活性。此外，許多無機化合物具有不同的晶體結構，它們具有不同的拉曼活性。因此，紅外光譜無法完成的無機化合物的晶體結構，可以通過高通量拉曼光譜來確定和鑒定。