红外光区的能量和分子中化学键的振动能量匹配。故可以被分子吸收。许多分子也能吸收紫外线，臭氧只是一个例子。分子吸收紫外线是由于分子轨道中电子的受激跃迁。
因为分子是可以振动和转动的。振动和转动一般来说能量比较低，因而能级跃迁时吸收的能量也比较低，即低频率的光，这部分频率刚好位于红外光区，所以就可以吸收红外了。所有的分子都可以吸收红外线，其中大部分可以被测出，因而红外光谱是波谱分析中四大谱之一。
臭氧可以吸收紫外线是于臭氧的电子能级跃迁有关的。电子由一个能级轨道到另一个能级轨道吸收的能量一般都比较高，光的频率位于紫外光区，因而可以吸收紫外光。同样，很多东西都有紫外吸收，故紫外吸收也是波谱分析的四大谱之一。虽然都有吸收，但吸收的多少，容易，具体频率等都是有区别的。
其理论基础是物理方面的量子力学。这个涉及到的原理比较多，如能级是量子化的，吸收的光的频率是具有选择性的，等等。
和反射以及其物质的比热容有关，我知道的也不是很清楚。看另外的答案吧
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