拉曼光谱在不同成像模式下的主要优势是它可以无标签地进行，因为它可以测量生物分子中化学键的固有振动。这种无标记方法的优势是显而易见的，因为它提供了分子水平的信息，而不需要大量的样品制备或修改。然而对于特殊条件下或者特殊分子结构的样品，人们发现使用拉曼“标签”可以更高效的检测拉曼信号。
拉曼检测中使用的“标签”
无标签拉曼光谱已被用于研究各种生物样品中的蛋白质、脂类、核苷酸和不同的生物活性分子。原则上，由于这些键的普遍存在，蛋白质、脂类、核苷酸、碳水化合物和其他生物分子可以同时被可视化。然而，在实践中，所有含有相同键的分子都会产生重叠的光谱，这使得将来自特定化学键的信号归因于独特类型的生物分子非常具有挑战性，严重限制了检测的特异性。为了克服这个问题，不同的拉曼标签已经被开发出来。这些标签是在45000px−1到2800 cm−1之间的“沉默区域”振动的小功能基团或同位素，在该区域内没有自然发生的生物分子振动。用拉曼标签标记特定的生物分子可以很容易地将其与其他生物分子区分开来，增加检测的特异性。这些标签可以分为两大类:同位素取代基和微小官能团。
第一种标签同位素取代是可以引入的对生物分子性质扰动最小的最直接的修饰方法之一。在拉曼光谱中，在代谢前体中引入2H或13C同位素，以特异性地标记感兴趣的分子。因为C-H键存在于几乎所有的生物分子中，同位素替代理论上可以标记蛋白质、脂类、核苷酸和碳水化合物。然而，虽然它们提供了非常低扰动的检测特异性，但这些小同位素标签的拉曼信号非常弱。因此，在实践中，它的使用通常局限于含有几个C-H键的非常丰富的生物分子，通常是氨基酸和脂类，否则这些分子很容易被更大的标签扰乱。
第二种标签包括微小的官能团，如丁腈或炔基团。这些标签提供了尖锐而强的拉曼峰--一个丁腈基团的信号强度相当于11个C-2H键，而炔的信号强度是这个的两倍多——产生了大信号低浓度。然而，由于它们更大的尺寸，它们可能会对生物分子进行结构上的改变，并要求对修饰分子的生物活性进行测试。丁腈标签在生物系统中有多种应用，最近报道了带有丁腈标签的可光开关拉曼探针。理论上，这为超分辨率拉曼显微镜技术的发展打开了大门，相当于广泛应用于荧光显微镜的STORM或PALM方法。超分辨率拉曼成像一直是人们追求的目标，尽管最近取得了一些有趣的突破，但新的超分辨率方法的开发仍然是该领域的热点。
与腈相比，炔标记提供了两倍以上的信号强度，并且根据炔在生物分子中的定位，其拉曼信号漂移——末端炔出现在约2100 cm−1处，内部炔出现在约2200 cm−1处——如果选择适当的标记定位组合，就可以对不同的炔标记分子进行多路成像。由于这些原因，炔标记是目前应用最广泛的拉曼标记策略，并已被用于研究脂类、蛋白质、糖和核苷酸。
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