炭黑材料是一種具有無定形結構的碳材料，外觀呈現為一種輕、松而極細的粉末狀態，可以看成是具有非晶態結構的石墨，但較石墨而言結晶度更低。炭黑材料目前主要用作汽車輪胎和一些橡膠制品中的增強填料，此外，還常用于涂料、顏料和碳式復寫紙等方面。由于這種材料的結構高度復雜，加上沒有明確的標準分析方法，因此對于這類材料的分析表征通常都局限于傳統的測試方法，例如，利用碘吸收法研究炭黑等級；根據面積大小測量粒度大小；利用增韌劑（鄰苯二鉀酸二丁酯等）吸收數量測量炭黑能夠吸收的相對石油量等。
雖然現在已經出現了一些新型方法能夠在原子級別上研究炭黑材料的結構特性，例如X射線衍射技術以及一些高性能成像技術等，但是，這些分析方法都不能即時即地的在分子水平上對炭黑材料進行分析表征；能夠對炭黑材料進行實時在線分析測量將十分有助于評估、控制以及監測炭黑材料的生產工藝過程。
拉曼光譜分析技術極其適用于分析具有不同結晶結構的碳材料，例如石墨材料、金剛石等；這主要是因為碳材料的微觀結構具有高度的拉曼活性。石墨晶體材料通常呈現為層狀結構，且每一層中碳原子排列成六邊形，一個個六邊形（形成六元環）最終排列成平面的網狀結構，在每個單一晶胞中含有四個碳原子；不同的面都是通過對稱軸的旋轉和轉換聯系起來的。對于單晶石墨的對稱群 D6h——振動模式之一的E2g振動模式，具有高度的拉曼活性，并且與1582cm-1處（G峰）的拉曼峰密切相關。因此，石墨具有非常高的單一結晶度，尤其以高定向熱解石墨（HOPG）著稱，其在1582cm-1處體現出了一個拉曼峰。