拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。
生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：
（1）蛋白质二级结构：α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转
（2）蛋白质主链构像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸缩振动
（3）蛋白质侧链构像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化
（4）对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化
（5）生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。
（6）DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。
（7）研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。
（8）对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。