拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。
生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的信息：
（1）蛋白質二級結構：α-螺旋、β-折疊、無規卷曲及β-回轉
（2）蛋白質主鏈構像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮振動
（3）蛋白質側鏈構像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和后二者的構像及存在形式隨其微環境的變化
（4）對構像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構像變化
（5）生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象。
（6）DNA分子結構以及和DNA與其他分子間的作用。
（7）研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。
（8）對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要信息。