Die ontdekking van naby-infrarooi energie word toegeskryf aan William Herschel in die 19de eeu, maar die eerste industriële toepassing is in die 1950's begin. In die eerste toepassings is NIRS slegs as 'n byvoegingseenheid vir ander optiese toestelle gebruik wat ander golflengtes gebruik het, soos ultraviolet (UV), sigbare (VIS) of middel-infrarooi (MIR) spektrometers.
Die eerste pogings om hierdie straling te gebruik om monsters te ondersoek was in die 1960s. Aanvanklik het navorsers probeer om dit as 'n transmissiespektroskopiese metode te implementeer. Dit het egter vereis dat die monster tot 'n fyn poeier gemaal en met 'n stof soos koolstoftetrachloried CCl4 gemeng word wat 'n vergelykbare brekingsindeks vir hierdie golflengtes besit. Sonder hierdie toevoeging is daar te veel verstrooiing.
Die aanwendings was egter hoofsaaklik gerig op monsters uit die landbou, soos sade of meel en CCl4 is giftig en skadelik vir die gesondheid. Daarom het navorsers oorgegaan op die prinsipe van diffuse refleksie. 'n Cary 14-spektrofotometer wat in hierdie tyd baie vir sigbareligspektroskopie gebruik is, is omgebou met vier eenvoudige loodsulfied-detektore met 'n groot oppervlak wat die verstrooide naby-infrarooilig gemeet het. Die instrument het van 1000 tot 2600 nm kon skandeer.
In die 1980's is 'n alleenstaande NIRS-stelsel beskikbaar gestel, maar die toepassing van NIRS was meer gefokus op chemiese ontleding. Met die bekendstelling van optiese vesel-optika in die middel van die tagtigerjare en die ontwikkeling van monokromator-detektor in die vroeë negentigerjare, het NIRS 'n kragtiger instrument vir wetenskaplike navorsing geword.
NIRS is gebaseer op molekulêre botone en vibrasie-kombinasies. Sulke oorgange word deur die seleksiereëls van kwantummeganika verbied. As gevolg hiervan is die molêre absorpsie in die naby-IR-streek (d.w.s. hoe sterk die chemiese spesie lig verswak op 'n sekere golflengte) gewoonlik baie klein. Een voordeel is dat NIRS tipies veel verder in 'n monster kan binnedring as middel-infrarooi bestraling. NIRS is dus nie 'n sensitiewe tegniek nie, maar dit kan baie nuttig wees om grootmaatmateriaal te ondersoek met min of geen monstervoorbereiding nie.
Die energie van die fotone in hierdie gebied is groter as die energie wat vereis is om die meeste vibrasies van chemiese bindings te veroorsaak. Die vibrasie-energie lê gewoonlik in die mid-infrarooi-gedeelte en is die onderwerp van die infrarooispektroskopie. Absorpsies in die NIR is daarom gewoonlik botone van die IR-vibrasies wat na hoër energietoestand as die 2de vlak voer. Hierdie absorpsies is gewoonlik nie sterk nie. Uitsonderings word gevorm deur 'n stof soos water wat baie waterstofbinding het. Dit veroorsaak dat die O-H-vibrasies uiters anharmonies word en die gevolg hiervan is botone wat strek deur die gehele NIR-gebied tot in die sigbare deel van die spektrum. DIt is dus maklik om vog in die NIR te detekteer.
Tegnieke is ontwikkel vir die NIR-spektroskopie van mikroskopiese monsterareas vir die meting van filmdikte en navorsing oor die optiese eienskappe van nanodeeltjies en optiese bedekkings vir die telekommunikasiebedryf.