Der Effekt der alternativ einsetzbaren photoakustischen Spektroskopie (PAS) basiert auf einer Kombination aus optischer Anregung und akustischer Detektion. Wie beim Transmissionsverfahren wird das Gas mit Infrarotlicht angeregt. Aber: Bei diesem Verfahren wird nicht die Transmission gemessen. Vielmehr nutzt die PAS denjenigen Anteil der absorbierten Energie, der durch unelastische Stöße in kinetische Energie der aneinander stoßenden Gasmoleküle umgewandelt wird; ergo erhöht sich die Geschwindigkeit der kollidierenden Moleküle des Gases. Anders ausgedrückt: Durch Absorption der IR-Strahlung vibrieren und rotieren die Atome eines Moleküls schneller; stößt es nun mit einem anderen zusammen, nimmt das andere diese Energie auf und bewegt sich danach schneller. Eine Zunahme der Molekül-Geschwindigkeit hat eine Temperaturerhöhung zur Folge und somit eine thermoelastische Ausdehnung der Probe.