Według teorii kwantowej promieniowania, wiązka światła o częstości v0jest w rzeczywistości strumieniem cząstek (fotonów) o energii hv0 Gdy fotony zderzą się z atomami/cząsteczkami, rozpraszają się na wszystkie strony. Zderzenia mogą być „elastyczne” (pęd jest zachowany, ale nie ma wymiany energii z cząsteczkami) - jest to „rozpraszanie Rayleigha” -Vroz=V0
Zderzenia mogą być „nieelastyczne” (cząsteczka zyskuje energię lub traci) -jest to „rozpraszanie Ramana" vrozproszone= v0±AE/h Skoro cząsteczki mają skwantowane poziomy energetyczne to AE musi być odległością pomiędzy poziomami rotacyjnymi lub oscylacyjno-rotacyjnymi
Historycznie nazwy rozproszonego promieniowania są następujące:
rozpraszanie stokesowskie - cząsteczka zyskuje energię od światła, rozpraszanie antystokesowskie - cząsteczka oddaje energię