Zjawiska zachodzące podczas oddziaływania światła z substancją, ze względu na możliwość ich wykorzystania w szeroko pojętej analityce instrumentalnej, można podzielić na kilka zasadniczych grup.
Zjawiska na granicy faz:
• załamanie,
• odbicie.
Zjawiska przy przejściu przez substancję:
• absorpcja,
• fotoluminescencja,
• rozpraszanie,
• polaryzacja, skręcenie płaszczyzny polaryzacji.
Zjawiska oddziaływania światła z substancją zachodzą na poziomie molekularnym. W takich układach jak roztwory i mieszaniny efekt makroskopowy selektywnego oddziaływania światła z jednym ze składników układu zależy od struktury cząsteczek tego składnika i od jego stężenia. Dlatego metody optyczne znalazły szerokie zastosowanie w analityce.
Zjawiska zachodzące na granicy faz znalazły zastosowanie w opracowaniu fizykochemicznej metody analitycznej zwanej refraktometrią (patrz rozdz. 6.3). Zjawisko selektywnej absorpcji światła w zakresie UV, Vis i IR jest wykorzystywane w absorpcyjnej analizie spektralnej jakościowej i ilościowej do identyfikacji związków i uzyskiwania informacji o strukturze tych związków (patrz rozdz. 6.4.1, 6.4.3, 6.4.4) oraz do wyznaczania stężeń badanych związków (patrz rozdz. 6.4.2, 6.4.3). Emisyjne widma liniowe charakterystyczne dla atomów pierwiastków wykorzystuje się w analizie jakościowej i ilościowej (patrz rozdz. 6.5.1).
Zdolność wielu związków organicznych, biologicznie aktywnych, do flu-orescencji o charakterystycznym dla danej substancji widmie, została wykorzystana do opracowania metod jakościowej i ilościowej analizy fluorescencyjnej (patrz rozdz. 6.5.2). Światło liniowo spolaryzowane oraz zjawisko skręcenia płaszczyzny polaryzacji zostały wykorzystane w polarymetrii - optycznej metodzie analitycznej służącej do analizy roztworów Ribstancji optycznie czynnych (patrz rozdz. 6.6), natomiast zjawisko rozwiania światła na cząstkach koloidalnych stanowi podstawy nefelome-H (patrz rozdz. 6.7).