粒子（分子，原子）がその平衡位置の近傍で行う周期的な運動で，分子の場合は分子内の原子の振動（一般に分子振動といっている)，分子クラスタの場合は分子の振動である．一般に振動形態は粒子間の直線距離が変化する伸縮振動，結合角が変化する変角振動，ねじれ振動がある．微小振動の場合調和振動となり，基準振動の重ね合せとして表される．二原子分子の場合，エネルギー状態は基準振動数をνとするとき\[{E_v} = {h_\nu }\left( {v + \frac{1}{2}} \right)\quad \left( {v = 0,1,2, \cdots } \right)\]となる．