表面增强拉曼光谱克服了普通拉曼光谱灵敏度低的缺点，可以获得常规拉曼光谱所不易得到的结构信息，被广泛用于表面研究、吸附界面表面状态研究、生物大小分子的界面取向及构型研究、构象研究和结构分析，可以有效分析化合物在界面的吸附取向、吸附态变化和界面信息等。

学术界普遍认同的表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering; SERS）机理主要有电磁场增强机理和化学增强机理两类。电磁场增强机理主要的贡献来自金属纳米颗粒表面等离子体共振引起的局域电磁场增强。表面等离子体是金属中的自由电子在光电场下发生的集体性振荡效应，可将激发激光的能量有效地汇聚到纳米尺度的电磁场热点上，其光场强度可增强至10⁴～10⁶的水平，使得拉曼散射信号增强因子可至10⁸～10¹¹的极高幅度。化学增强机理的化学相互作用，主要表现为拉曼过程中光电场下电子密度形变的难易程度。当分子化学吸附于基底表面时，表面、表面吸附原子和其他共吸附物种等，都可能与分子有一定的化学作用，这些因素对分子的电子密度分布有直接的影响，将增大分子体系的拉曼极化率及散射截面的幅度，从而增强拉曼散射信号强度。分子与光相互作用的其他物理过程，如瑞利散射，可与拉曼散射协同作用，进一步提高拉曼散射信号的强度，这为利用SERS实现单分子水平的拉曼检测的科学目标提供了一条具有前景的技术途径。