Une
vibration moléculaire se produit lorsque les
atomes d'une
molécule sont dans un
mouvement périodique pendant que la molécule dans son ensemble subit un mouvement de translation et de
rotation. La fréquence du mouvement périodique est appelée fréquence de vibration. Une molécule non-linéaire constitué de
n atomes possède 3
n-6
modes normaux de vibration, alors qu'une molécule
linéaire n'en possède que 3
n-5, puisque la rotation autour de son axe moléculaire ne peut être observée. Une
molécule diatomique ne possède ainsi qu'un mode normal de vibration. Les modes normaux des molécules polyatomiques sont indépendants les uns des autres, chacun d'entre eux impliquant des vibrations simultanées des différentes parties de la molécule.