当一个分子吸收一个光子时，它将能量赋予该分子，使其暂时从基态激发到更高的电子能级或振动能级。由于能量守恒定律，只有当光子能量正好等于基态和激发态的差时，光子才能被吸收，且分子的数量和被吸收光子的数量有直接的关系，进而可直接确定分子的密度。

因此，吸收是常用的光谱技术之一，特别是在浓度测量方面。由吸收引起的激发态寿命大多数都非常短暂，通常为飞秒或皮秒量级，但亚稳定激发态除外。基于这一事实，1950年，乔治·波特和罗纳德·诺里什在剑桥大学时意识到他们可以使用闪光灯通过一种称为闪光光解的方法来研究分子间的能量转换。直到超快锁模激光器的发明，科学家们才得以充分利用波特和诺里什的贡献，他们两人因为这一发现获得了1967年的诺贝尔化学奖。今天，超快激光器已经取代了闪光灯成为这些类型的实验选择的激发光源，这种技术更常被称为瞬态吸收光谱法(TAS)。

在太阳能电池材料、光催化材料工作的过程中，都会涉及空穴电子弛豫以及转移动力学，其中激发态弛豫、电荷分离转移、载流子冷却以及界面电荷转移等过程都是发生在很短的时间尺度内，常规的测试方式难以满足需求。超快光谱探测技术的发展帮助研究者进行激发态电子空穴的弛豫动力学研究，解析材料的微观作用机制，进而为材料的设计开发如提升电子空穴转移效率、合理避免不利的转移过程、减少电荷损失等提供帮助。