红外光谱主要反映了矿物分子中振动能级变化，内振动的频率主要决定了振动原子的性质。当矿物发生类质同象置换时，光谱的特征变化表现为相应谱带的位移，而整个光谱的特征结构并不改变。随置换离子半径和质量的增大，吸收频率一般移向低频。
对昌乐蓝宝石不同颜色的样品进行红外光谱分析可见，其谱形极为相似（图2-4），仅各特征吸收峰的波数及强度略有不同（表2-8）。所有昌乐蓝宝石的图谱比合成刚玉吸收峰要复杂些，并且对应的吸收峰频率均移向低频，说明昌乐蓝宝石中有显微包裹体存在，有致色离子Fe2+、Ti4+、Mn2+替代Al3+，颜色不同者，进入晶格的离子种类及数量不尽相同，但在其测试精度范围内，特征峰位移程度的差异并不明显。通过红外光谱分析所得出的结果与X射线粉晶衍射、电子探针等分析结果是一致的。
表2-8 山东昌乐蓝宝石红外吸收光谱特征频率值
测试单位：北京大学地质系红外光谱室。
