分子结构，像水中的氢-氧键会吸收特定波长的近红外线（特定测量波段1940nm），在特定波长下，所反射回去的近红外线能量和物料中水分子吸收的近红外线能量成反比，根据能量的损失量就能计算出被测物料的含水率。
水分子不是静止的：当遇到特定的能量带时，它们会振动。水分子中束缚两个氢原子与氧原子的键会伸展、收缩、或以其它形态扭曲。需要外来的能量引起这些振动。需要的能量遍及整个电磁光谱的特定波段。在整个光谱的不同部位，有一些吸收波段十分强烈，有一些十分微弱。在光谱的近红外部位，该等波段对于水分子特别强烈，同时仪器在发射、过滤和接收能量方面容易实现。
近红外线测量技术是一种非破坏性，非接触式的实时测量技术。