赤外光を試料に集光し、測定部位をアパーチャーで絞り、高感度半導体検出器で吸収光（透過または反射光）を検知します。 微小領域について、主に有機構造に関する情報が赤外吸収スペクトルとして簡便に得られます。
測定最小領域は１０μｍ四方（ＡＴＲでは３０μｍ四方）で、透過法・（正）反射法・全反射（ＡＴＲ）法の測定が可能です。また、ＡＴＲ法ではプラスチックの他、紙・ガラス・単繊維などの表面を非破壊で測定できます。
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