拉曼光譜法在許多領域都越來越流行，包括生物學和醫學。它基於拉曼散射，這種現像是入射光子通過與樣品中的振動分子相互作用而損失或獲得能量的現象。這些能量轉移可用於以非常高的準確度獲得有關樣品分子組成的信息。拉曼光譜在生命科學中的應用包括生物分子的定量，細胞和組織的高光譜分子成像，醫學診斷等。

表面增強拉曼散射(SERS)光譜技術是目前公認的分析技術，因為與其他光譜或光譜技術，例如傅立葉變換紅外光譜(IR)光譜，近紅外(NIR)吸收，紫外可見吸收，熒光，核磁共振(NMR)，X射線衍射，X射線光電子能譜或質譜法，相比，它具有許多優勢。在生命科學應用中，基於拉曼散射的技術的實施變得非常受歡迎，因為它們可以從復雜的環境(例如生物流體，活組織和細胞)中直接提取大量信息(無需事先進行樣品製備，包含大分子的小結構變化的靈敏度，無創採樣能力，最少的樣品製備和高空間解析度(分辨率)等訊息)。此外，透過使用適當的雷射光(激光線)激發與樣品的「等離子表面」接觸，可以解決SERS中常規拉曼散射(RS)光譜學用於分析應用的最大缺陷：本質上較弱的橫截面。在這樣的條件下，拉曼橫截面以及信號強度都會大大增加，從而在保持RS所提供的所有結構信息的同時，可以達到低至單分子的檢測水平。因此，很明顯，SERS檢測的進展與新的奈米結構材料的合成和光學表徵進步有關。

SERS已被確立為一種穩固且可靠的分析技術，可用於檢測極少量的多種分子種類。儘管要求分析物與增強的金屬表面緊密貼合有個極限，但新型混合底物的設計為SERS檢測開闢全面普及化的可能性。另外，通過使用抗體或其他選擇性受體來結合至納米結構的金屬表面，可以使識別變得具體化甚至定量。這對於生物醫學應用極為重要，因為它是重要疾病早期診斷的基礎。

應用
1. 遺傳診斷，免疫分析標記和藥物，生物分子和農藥的痕量檢測。(在膠體化學和光刻方法上都取得了巨大的進步，這使得可以通過精密地控制納米粒子的形貌，調節從紫外線到近紅外的整個範圍內光學性質的可能性)
2. 單藻類細胞的檢測。
3. 各種臨床生物標誌物：例如蛋白質，DNA，激素，病毒，細菌和毒素。
4. 表面增強拉曼光譜與電漿體傳感結合，可用於生物分子相互作用的高靈敏度的定量檢測。