Lähinnä näkyvän valon aallonpituusaluetta säteilevää infrapunaa kutsutaan lähi-infrapunaksi (Near InfraRed = NIR). Lähi-infrapunasäteily on osa sähkömagneettista säteilyä siinä missä näkyvä valo tai lämpösäteilykin, mutta lähi-infrapunasäteilyä ihminen ei näe valona tai aisti erityisenä lämpönä.

Lähi-infrapunaspektraalikuvauksella voidaan tunnistaa materiaaleja. Kuvaustilanteessa kohde valaistaan lähi-infrapunavalolla ja spektraalikameralla tarkastellaan miten fotonit heijastuvat kohteen pinnalta. Ainakin kaikissa orgaanisissa aineissa fotonien heijastuminen ja absorboituminen aineen pinnalla vaihtelee eri aallonpituuksilla eri tavoin. Aineiden spektrejä voidaankin ajatella aineiden ”sormenjälkinä”.

Spektraalikuvauksella tunnistetaan aineen heijastusspektri eli  aineen pinnalta heijastuneen valon intensiteetti aallonpituuden funktiona. Aineiden tunnettujen spektrien avulla spektraalikuvauksella voidaan havaita ja erotella kuvattavia aineita.