אפקט ראמאן, שינוי באורך הגל של האור המתרחש כאשר קרן אור מוסת על ידי מולקולות. כשקרן אור חוצה מדגם נטול אבק ושקוף של תרכובת כימית, חלק קטן מהאור יוצא לכיוונים אחרים פרט לזה של הקורה (הנכנסת) האירוע. רוב האור המפוזר הזה הוא באורך גל ללא שינוי. אולם לחלק קטן אורכי גל שונים מאור האור; נוכחותו היא תוצאה של אפקט ראמן.
התופעה נקראת על ידי הפיזיקאי ההודי סר צ'נדרסשארה וונקאטה ראמן, שפרסם לראשונה תצפיות על ההשפעה בשנת 1928. (הפיזיקאי האוסטרי אדולף סמקל תיאר תיאורטית את ההשפעה בשנת 1923. הוא נצפה לראשונה רק שבוע לפני ראמן על ידי הפיזיקאים הרוסים לאוניד מנדלשטם וגריגורי לנדסברג, עם זאת, הם לא פרסמו את תוצאותיהם רק חודשים לאחר רמן.)
פיזור ראמאן ניתן אולי להבנה בקלות רבה ביותר אם האור המקרי נחשב כמורכב מחלקיקים, או פוטונים (עם אנרגיה ביחס לתדר), הפוגעים במולקולות של הדגימה. מרבית המפגשים אלסטיים והפוטונים פזורים באנרגיה ותדר ללא שינוי. אולם במקרים מסוימים המולקולה תופסת אנרגיה מפוטונים או מוותרת על האנרגיה לפוטונים, אשר מפוזרים בכך באנרגיה מופחתת או מוגברת, ומכאן בתדירות נמוכה או גבוהה יותר. תזוזות התדרים הן אם כן מדדים לכמויות האנרגיה הכרוכות במעבר בין מצבים ראשוניים לסופיים של מולקולת הפיזור.
אפקט הראמן חלש; עבור תרכובת נוזלית עוצמת האור המושפע עשויה להיות רק 1/100,000 מאותה קרן אירועת. התבנית של קווי הראמאן אופיינית למין המולקולרי המסוים, ועוצמתו פרופורציונאלית למספר המולקולות המפוזרות בנתיב האור. לפיכך, משתמשים בספקטרום ראמאן בניתוח איכותי וכמותי.
האנרגיות המתאימות לתזוזות תדר הראמן נמצאות כאנרגיות הקשורות במעברים בין מצבים סיבוביים ורטטיים שונים של מולקולת הפיזור. משמרות סיבוב טהורות הן קטנות וקשות לצפייה, פרט לאלה של מולקולות גזים פשוטות. בנוזלים מפריע תנועות סיבוביות ולא נמצאו קווי ראמאן סיבוביים נפרדים. רוב עבודות הראמאן עוסקות במעברים רטטיים, המעניקים משמרות גדולות יותר הניתנות לצפייה בגזים, נוזלים ומוצקים. לגזים יש ריכוז מולקולרי נמוך בלחצים רגילים ולכן הם מייצרים השפעות ראמאן קלושות מאוד; כך נוזלים ומוצקים נלווים לעתים קרובות יותר.
