Bei der Resonanz-Raman-Spektroskopie wird der Chromophor als Teil des Proteins selektiv angeregt, wodurch seine Schwingungsübergänge den entsprechenden Banden im Infrarotspektrum des kompletten Proteins zugeordnet werden können. Ein Laserstrahl regt die Probe an und das resultierende Streulicht wird analysiert. Es besteht hauptsächlich aus der Rayleigh-Streuung des Laserstrahls, aber enthält auch einige Linien, die um den Betrag einer Schwingungsanregung verschoben sind. Das Spektrum dieser Linien und ihre Verschiebung relativ zur Anregungswellenlänge des Lasers bilden das Raman-Spektrum der Probe. Im Falle eine “farbigen” Probe wird das Signal stark verstärkt, wenn die Laseranregung in der Absorption der Probe erfolgt. Die anderen „klassischen“ Ramanlinien sind viel kleiner und werden daher unter diesen Bedingungen im Spektrum nicht beobachtet.