分子振动是指分子内原子间进行的周期性来回运动，而不包含分子的移动和转动。这种周期性的运动频率称为振动频率。在光谱学上常用红外吸收光谱法与拉曼光谱学来测量分子的振动频率，并用来分析分子结构。主要的振动形式有对称伸展 、不对称伸展、平面剪式运动，平面摆动、非平面摇摆、非平面扭转。