當一個分子吸收一個光子時，它將能量賦予該分子，使其暫時從基態激發到更高的電子能級或振動能級。由于能量守恒定律，只有當光子能量正好等于基態和激發態的差時，光子才能被吸收，且分子的數量和被吸收光子的數量有直接的關系，進而可直接確定分子的密度。
因此，吸收是常用的光譜技術之一，特別是在濃度測量方面。由吸收引起的激發態壽命大多數都非常短暫，通常為飛秒或皮秒量級，但亞穩定激發態除外。基于這一事實，1950年，喬治·波特和羅納德·諾里什在劍橋大學時意識到他們可以使用閃光燈通過一種稱為閃光光解的方法來研究分子間的能量轉換。直到超快鎖模激光器的發明，科學家們才得以充分利用波特和諾里什的貢獻，他們兩人因為這一發現獲得了1967年的諾貝爾化學獎。今天，超快激光器已經取代了閃光燈成為這些類型的實驗選擇的激發光源，這種技術更常被稱為瞬態吸收光譜法(TAS)。
在太陽能電池材料、光催化材料工作的過程中，都會涉及空穴電子弛豫以及轉移動力學，其中激發態弛豫、電荷分離轉移、載流子冷卻以及界面電荷轉移等過程都是發生在很短的時間尺度內，常規的測試方式難以滿足需求。超快光譜探測技術的發展幫助研究者進行激發態電子空穴的弛豫動力學研究，解析材料的微觀作用機制，進而為材料的設計開發如提升電子空穴轉移效率、合理避免不利的轉移過程、減少電荷損失等提供幫助。
