近紅外光譜分析主要包括紅外光譜儀定性分析和定量分析。

1)定量分析

近紅外光譜分析與其它吸收光譜按照比耳定律作定量分析類似。作常規光譜定量分析時，需要建立光譜參數與樣品含量間的關系(標準曲線)。但對復雜樣品作近紅外光譜定量分析時，為了解決近紅外譜區重熒光光譜儀疊與譜圖測定不穩定的題目，必須充分應用全光譜的信息。這是由于在近紅外光譜中和各個譜區內都包含多種成分的信息(即譜峰重疊)，而同一種組份的信息分布在近紅外光譜的多個譜區：不同組分固然在某一譜區可能重疊，但在全光譜范圍內不可能完全相同，因此，為了區別不同組分，必須應用全光譜的信息，建立全譜區的光譜特征與待丈量之間的關系--即數學模型。

2)定性分析

近紅外光譜定性分析利用模式識別與聚類的一光纖光譜儀些算法，主要用于鑒定。在模式識別運算時需要有一組用于計算機“學習”的樣品集，通過計算機運算，得出學習樣品在數學空間的范圍，對未知樣品運算后，若也在此范圍內，則該樣品屬于學習樣品集類型，反之則否定。聚類運算時不需學習樣品集，它通過待分析樣品的光譜特征，根據光譜近似程度進行分類。