En Biología, las técnicas espectrales necesarias para el análisis de las moléculas biológicas son la absorción, la fluorescencia y la resonancia. Las proteínas absorben la luz en la región UV y también pueden estimarse mediante colorimetría. El análisis estructural de las proteínas y los ácidos nucleicos puede estudiarse mediante excitación y transferencia de energía utilizando el espectrofluómetro. Los iones metálicos presentes en complejos biológicos pueden analizarse mediante espectrofotometría de absorción atómica. Los iones metálicos de transición y los radicales persoxi y superoxi pueden identificarse mediante espectroscopia ESR y NMR.