촉매는 균일 촉매(homogeneous catalyst)와 불균일 촉매(heterogeneous catalyst)로 구분되며 실제로 가장 많이 응용이 되고 있는 것은 불균일 촉매이다. 촉매화학 분야에서는 특정반응에 대하여 촉매활성과 선택성이 탁월한 불균일 촉매를 개발하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서는 불균일 촉매반응에 대한 반응속도론적인 연구가 필수적이다. 촉매반응에 대한 반응속도론적 연구에서는 특정한 생성물이나 반응물의 농도변화를 시간의 함수로 측정하여야 한다. 그러나 대부분의 분광학적 방법들은 시료의 채취, 분석, 검출과정이 복잡하고 연속적이지 못하다. 따라서 촉매반응에 대한 반응속도론적 데이터를 얻기가 어려우며 초기반응단계에 대해서는 더욱 그러하다. 촉매반응의 초기단계에 대한 반응속도 데이터는 반응속도에 영향을 주는 인자나 반응분자의 흡착자리 및 표면에서의 반응경로를 이해하는데 정보를 제공한다. 일반적으로 촉매반응의 초기 단계는 반응속도가 매우 빠르기 때문에 농도 변화를 시간의 함수로 측정하는 것이 용이하지 않다. 특히 촉매 반응에 관한 실험은 모두 in situ방법으로 측정하는 것이 가장 정확한 정보를 얻을 수 있는 방법이다. 따라서 측정하려는 시료를 채취하지 않고 반응이 진행되는 상태에서 그대로 시료의 농도를 시간의 함수로 매우 작은 농도범위까지 측정할 수 있는 기술이 필요하다. 광음향 분광법의 초고감도는 극미량 분석이 가능하고 이외에도 표면 분석 및 고체 시료의 열적현상의 분석 등 응용 분야는 실로 광범위하다. 광음향 신호의 크기는 입사광의 세기에 비례하므로 일반적으로 분광학적 시도가 어려운 흡수율이 매우 크거나 낮은 시료 및 빛의 산란이 큰 시료에 대해서도 적용이 가능하다. 기체, 액체, 또는 고체 시료는 물론 측정시료의 덩어리(bulk), 분말 혹은 겔(gel) 상태 등 어떠한 형태도 상관없이 모두 측정이 가능하며, 시료에 따라 마이크로폰(microphone)이나 압전검출기(piezoelestric transducer: PZT)등을 이용하는 다양한 검출 방법이 있다. 그리고 시료에 대한 비파괴적 성질과 더불어 시료의 별다른 전처리가 필요하지 않으며 분석에 있어서도 목적 시료를 따로 취할 필요가 없다는 사실은 화학 반응 속도론적 접근에 있어서 기존 실험 방법들이 가지고 있던 가장 큰 단점인 연속적인 검출에 대한 한계를 획기적으로 극복할 수가 있다. 또한 광음향 분광학은 원리적인 면이나 실험 구성적인 면에서 볼 때 광원으로 X-ray와 같은 단파장으로부터 원적외선은 물론 마이크로파에 이르기까지 파장에 구애받지 않고 다양하게 사용할 수 있다. 또한, Xe 램프나 할로겐(halogen) 램프와 같은 비간섭성 광원(incoherent light source)과 연속파(continuous wave) 및 펄스(pulse)형 레이저 같은 간섭성 광원(coherent light source)을 모두 사용할 수 있다는 것이다. 이러한 광음향 분광학의 여러 가지 장점으로 인하여 물리, 화학, 생물학 그리고 의학분야에 이르기까지 그 응용범위가 매우 넓게 적용되고 있다.