Spektroskopia fotoakustyczna ma swoje historyczne korzenie w latach osiemdziesiątych XIX wieku kiedy to Alexander Graham Bell, John Tyndall i Wilhelm Röntgen jako pierwsi studiowali - 'efekt optoakustyczny'. Zachodzi on gdy gaz zamknięty w komorze jest oświetlany przez periodycznie modulowaną wiązkę światła. Energia absorbowana przez gaz jest zamieniana na energię kinetyczną jego molekuł, przez co uzyskuje się fluktuacje ciśnienia wewnątrz komory. Fluktuacje te uznano za fale akustyczne.
Efekt fotoakustyczny był wykorzystywany w 1974 roku przez Lloyda Kreuzera do wykrywania zanieczyszczeń gazowych oraz przez Mela Robina do analizy kinetycznych i fotochemicznych zjawisk w gazach. W krótkim czasie analogiczne wyniki wykorzystano do badań ciał stałych i cieczy. Czułość spektroskopii fotoakustycznej dla niektórych drobin w fazie gazowej, jak na przykład etylenu, przy użyciu laserów w podczerwieni dochodzi do 1 części na 109 drobin gazu nośnego.
W przypadku badań nad defektami struktury ciał stałych stosuje się metody skanowania "punkt po punkcie" w celu uzyskania dwuwymiarowego rozkładu amplitud sygnału fotoakustycznego dla różnych charakterystycznych częstotliwości wzbudzonego dźwięku w zależności od długości fali światła wzbudzającego.
