La structure moléculaire, telle que la liaison hydrogène - oxygène dans l'eau, absorbe une longueur d'onde spécifique de l'infrarouge proche (bande de mesure spécifique 1940nm), à une longueur d'onde spécifique, l'énergie infrarouge proche réfléchie en arrière et l'énergie infrarouge proche absorbée par les molécules d'eau dans le matériau sont inversement proportionnelles, en fonction de la quantité d'énergie perdue, la teneur en eau du matériau testé peut être calculée.
Les molécules d'eau ne sont pas statiques: elles vibrent lorsqu'elles rencontrent des bandes d'énergie spécifiques. Les liaisons qui lient deux atomes d'hydrogène et d'oxygène dans une molécule d'eau s'étendent, se contractent ou se déforment sous d'autres formes. Une énergie étrangère est nécessaire pour provoquer ces vibrations. L'énergie nécessaire s'étend sur des bandes spécifiques de l'ensemble du spectre électromagnétique. Dans différentes parties du spectre, il y a des bandes d'absorption très intenses et d'autres très faibles. Dans le domaine proche infrarouge du spectre, cette isobande est particulièrement intense pour les molécules d'eau, tandis que l'instrument est facilement réalisable en termes d'émission, de filtration et de réception d'énergie.
La technologie de mesure proche infrarouge est une technologie de mesure en temps réel non destructive et sans contact.