Vibracijska spektroskopija obuhvaća analitičke tehnike koje se temelje na vibracijskim prijelazima u molekuli. Najvažnije tehnike vibracijske spektroskopije su IR i Ramanova spektroskopija. IR spektroskopija se temelji na apsorpciji zračenja, a Ramanova spektroskopija na neelastičnom raspršenju zračenja. Vibracija će biti vidljiva u IR spektru ukoliko kod vibracije dolazi do promjene dipolnog momenta, dok će se u Ramanovom spektru vidjeti one vibracije kod kojih se mijenja polarizabilnosti molekule. IR i Ramanova spektroskopija su izuzetno važne tehnike za kvalitativnu i rjeđe kvantitativnu analizu različitih tvari. Spektri anorganskih spojeva se po izgledu uvelike razlikuju od spektara organskih tvari. Anorganske tvari karakteriziraju vibracijski spektri s manjim brojem obično vrlo širokih vrpci. Za potpunu karakterizaciju anorganskih spojeva vrlo je važno daleko IR područje u kojemu se nalaze vibracije veza metala i nemetala većih atomskih relativnih masa te vibracije vezane uz kristalne rešetke anorganskih spojeva. Vibracijske tehnike se uobičajeno koriste za karakterizaciju anorganskih i koordinacijskih spojeva te daju informacije o koordinacijskom poliedru centralnog metalnog atoma, jakosti veza metal-nemetal, načinu vezanja ambidentatnih liganada (izučavanje izomerije), postojanju različitih polimorfnih oblika te jačini međumolekulskih interakcija.