La spectroscopie Raman exaltée TERS fournit des informations chimiques similaires à celles de la spectroscopie Raman conventionnelle. Un spectre Raman est généralement une empreinte chimique distincte, basée sur les caractéristiques vibrationnelles d'une molécule ou d'un matériau particulier, et permet d'identifier rapidement ce matériau ou de le différencier des autres.
Ainsi, le TERS fournit des informations sur :
Si la disponibilité de ces mécanismes de contraste sur des volumes de moins de 10 nm de diamètre est en soi très utile, la puissance unique du TERS réside dans sa combinaison avec la microscopie à sonde à balayage, qui synchronise le mouvement de la pointe active par rapport à la surface avec une précision subnanométrique, permettant ainsi la génération d'images où chaque pixel est représenté à la fois par la propriété physique du point enregistrée et par un spectre complet représentant l'information chimique locale. Une seule image « hyperspectrale » peut contenir des dizaines de milliers de spectres, parfaitement alignés pixel à pixel avec l'image SPM. Ces images montrent la distribution des composants chimiques individuels, les phases, les variations de cristallinité ou l'imagerie des défauts jusqu'à l'échelle nanométrique.