La spettroscopia micro-Raman consente lidentificazione di materiali (composizione chimica e indirettamente struttura) soidli, liquidi e gassosi, sia amorfi che cristallini, organici o inorganici. L'elevata risoluzione spaziale (circa un micrometro) permette l'analisi puntuale su scala microscopica di materiali eterogenei, l'osservazione di alterazioni, inclusioni, film sottili. E' possibile realizzare micro-mappe spettrali in due dimensioni.