Cấu trúc phân tử, chẳng hạn như liên kết hydro-oxy trong nước sẽ hấp thụ một bước sóng cụ thể của tia hồng ngoại gần (dải đo cụ thể 1940nm), ở một bước sóng cụ thể, năng lượng gần hồng ngoại phản xạ lại tỷ lệ nghịch với năng lượng gần hồng ngoại hấp thụ bởi các phân tử nước trong vật liệu, dựa trên lượng năng lượng bị mất có thể tính toán độ ẩm của vật liệu được đo.
Các phân tử nước không đứng yên: chúng rung động khi gặp một dải năng lượng cụ thể. Liên kết giữa hai nguyên tử hydro và oxy trong phân tử nước có thể kéo dài, co lại hoặc xoắn theo các hình thức khác. Năng lượng bên ngoài là cần thiết để gây ra những rung động này. Năng lượng cần thiết trải rộng trên các dải cụ thể của toàn bộ phổ điện từ. Ở các bộ phận khác nhau của toàn bộ quang phổ, có một ít sóng hấp thu thập phần mãnh liệt, có một ít thập phần yếu ớt. Trong vùng cận hồng ngoại của quang phổ, các dải như vậy đặc biệt mạnh đối với các phân tử nước, trong khi các thiết bị dễ dàng đạt được trong việc phát, lọc và nhận năng lượng.
Công nghệ đo cận hồng ngoại là một công nghệ đo thời gian thực không phá hủy, không tiếp xúc.