液体样品可以直接在红外光谱仪上测试。固体样品需要首先碾磨成细微的颗粒，然后滴入数滴石蜡油混成糊状。在两片氯化钠板之间夹入薄薄的一层液态或糊状样品，并将其置入红外光谱仪内。采用氯化钠板取代玻璃的原因是因为它几乎不吸收红外线。
傅立叶变换红外光谱仪由光源、动镜、定镜、分束器、检测器和计算机数据处理系统组成。
射出的红外线光束由分束器分成两束：一束透射到定镜后反射入样品池后到达检测器；另一束通过分束器到达动镜后反射，穿过分束器后与定镜来的光形成干涉光进入样品池和检测器。由于动镜在不断地周期性运动，这两束光的光程差随动镜移动距离的变化呈现周期变化。由于样品对某些谱带红外光的吸收，在检测器得到样品的干涉图谱，这些干涉图谱是动镜移动距离x的函数。
通过计算机对检测器收集的信号进行函数数据处理，最终得到与经典红外光谱仪同样的光强随频率变化的红外吸收光谱图。