瑞利散射不改变原入射光的频率。1928年印度的拉曼和苏联的曼杰利斯塔姆在液体和晶体对可见光的散射时，几乎同时发现散射光中有与入射光频率不同的谱线。若介质被频率ν0的可见光入射，在散射光中除了有频率为v0的光线外，还有频率为ν0±Δν1，ν0±Δν2，ν0±Δν3，…散射光存在。这种现象称为拉曼散射或联合散射。

拉曼散射要用量子理论才能给出圆满的解释。拉曼散射的方法是研究分子结构的重要手段，利用这种方法可以确定分子的固有频率，研究分子对称性及分子动力学等问题。