喇曼效應(yīng)的機制和熒光現(xiàn)象不同，并不吸收激發(fā)光，因此不能用實際的上能級來解釋，玻恩和黃昆用虛的上能級概念說明了喇曼效應(yīng)。下圖是說明喇曼效應(yīng)的一個簡化的能級圖。

設(shè)散射物分子原來處于基電子態(tài)，振動能級如圖所示。當(dāng)受到入射光照射時，激發(fā)光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收，表述為電子躍遷到虛態(tài)（Virtual state），虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發(fā)光，即為散射光。設(shè)仍回到初始的電子態(tài)，則有如圖所示的三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線，也有與入射光頻率不同的譜線，前者稱為瑞利線，后者稱為喇曼線。在喇曼線中，又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線，而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。
瑞利線與喇曼線的波數(shù)差稱為喇曼位移，因此喇曼位移是分子振動能級的直接量度。下圖給出的是一個喇曼光譜的示意圖。