La absorción diferencial es un fenómeno en el que una sustancia con componentes mixtos absorberá y reflejará la radiación a diferentes velocidades debido a la diferente composición de los componentes. Un ejemplo clásico de esto se puede ver en las imágenes de rayos X, donde un médico puede tomar una fotografía del interior del cuerpo de un paciente irradiando al paciente para exponer la película. Las estructuras del cuerpo son visibles en la película porque absorben los rayos X en diversos grados; el hueso, por ejemplo, absorbe una gran cantidad de rayos X y, por lo tanto, la película se deja sin exponer para mostrar los huesos del paciente.
Las imágenes médicas no son el único campo en el que la absorción diferencial es útil. También puede ser útil con actividades como medir concentraciones de gases atmosféricos, estudiar eventos remotos en el espacio y analizar suelos y formaciones rocosas. En todos estos casos, las personas confían en el hecho de que los materiales absorben y reflejan la radiación a diferentes velocidades para recopilar datos.
El técnico puede ajustar la claridad y la calidad de la imagen utilizando diferentes tipos de radiación o alterando la intensidad. En las imágenes médicas, las personas deben lograr un equilibrio entre obtener una buena imagen y poner en peligro al paciente. En las imágenes de rayos X, por ejemplo, es posible obtener una resolución más alta, pero esto expondría al paciente a niveles inaceptablemente altos de radiación. Los investigadores científicos que aprovechan la absorción diferencial también deben considerar los efectos de la radiación en el experimento.
En física, los científicos utilizan la absorción diferencial con técnicas como detección de luz y rango (LIDAR) para aprender más sobre la composición de la atmósfera. Esto implica disparar pulsos de luz en un área de interés y leer la luz reflejada cuando regresa. Algunos de los gases de la atmósfera absorberán la luz mientras que otros la reflejarán, y la cantidad de dispersión que se produzca puede indicar a los investigadores qué gases están presentes. Pueden comparar datos de otros sitios para estudiar temas como la capa de ozono, la meteorología y los efectos de la contaminación en la atmósfera.
En las ciencias del suelo y la geología, la absorción diferencial puede ser una forma útil de recopilar datos sobre lo que está sucediendo debajo de la superficie de la tierra o el océano. Los arqueólogos también utilizan esta técnica para estudiar sitios enterrados. Por lo general, esto implica el uso de un dispositivo que emite ondas sonoras. El dispositivo pasa sobre la superficie y las ondas sonoras reflejadas les dicen a los técnicos qué hay debajo, ya que cosas como formaciones rocosas, naufragios o edificios enterrados reflejarán las ondas sonoras a velocidades diferentes a las del suelo. Los diferentes tipos de suelo también tendrán diferentes patrones de reflexión.