Benzoesäure hat eine IR-Spektroskopie mit großen Peaks im Bereich von 2500 bis 3300 Zentimeter^-1, im Bereich von 1680 bis 1750, im Bereich von 1300 und im Bereich von 900 bis 1100. Alle diese Absorptionen fallen mit in der Verbindung vorhandenen funktionellen Gruppen zusammen.
Der im Bereich von 2500 bis 3300 Zentimeter ^-1 beobachtete Peak weist auf eine in Benzoesäure vorhandene OH-Gruppe hin. Die Absorption zwischen 1680 und 1750 weist auf eine in Benzoesäure vorhandene Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung hin. Die um 1300 vorhandene Absorption weist ebenfalls auf eine OH-Gruppe hin und korreliert mit dem Peak zwischen 2500 und 3300. Schließlich weist der Absorptionspeak bei 900 bis 1100 auf den in der Benzoesäureverbindung vorhandenen Benzolring hin.