太赫兹波具有强穿透能力且光子能量低，不会造成生物分子电离损伤，能有效用于无损探测。由于水对太赫兹波具有强吸收作用，含水生物溶液体系的太赫兹光谱通常随频率的增加呈单调上升或不明显的吸收包络特点。利用水在太赫兹波段的敏感响应，太赫兹技术能够用于含水状况与生物医学有关的疾病探测，还有助于揭示生物分子溶剂化作用的微观机制。借助微结构超材料对不同介质介电行为有不同响应的特点，还可实现各种太赫兹功能器件对生物体系的灵敏探测。

随着研究的不断深入和太赫兹技术的快速发展，太赫兹光谱和太赫兹成像技术在生物医药、分子识别、无标记生物检测、生物分子结构分析以及分子间相互作用研究等方面发挥重要作用。太赫兹生物检测主要有太赫兹光谱生物检测和太赫兹成像生物检测。①太赫兹光谱生物检测。生物分子的集体振动以及低频振动、转动能级均处于太赫兹波段范围，因此，太赫兹光谱中包含生物分子的物理化学信息。太赫兹光谱技术对生物分子间的弱相互作用（如氢键、范德瓦耳斯力、偶极的旋转与振动跃迁，以及晶体的低频晶格振动等）敏感，能够反映分子结构、构象差异和环境的变化，并在太赫兹波段不同频率和强度上体现出特有的太赫兹指纹谱。利用太赫兹特征光谱有效识别不同的生物分子、结构相似物以及同分异构现象等，如核酸碱基、氨基酸、糖类、维生素等诸多生物分子检测，DNA单双链杂交、碱基突变、抗体-抗原、酶-底物、受体-配体等分子相互间识别和药物相互作用研究。由于低频集体振动与生物分子骨架结构及构象变化密切相关，因此，太赫兹技术在多肽及蛋白质构象变化、弹性及不同聚集态研究中独具特色。②太赫兹成像生物检测。太赫兹成像技术具有功能性成像特点，能够同时获得分子结构、组成以及空间分布状况等信息，应用于生物制药、质量控制以及高通量生物芯片探测等。