紫外光谱（UV）
未取代的香豆素可在λmax274nm(logε4.03)和311nm（logε3.72）有两个吸收峰，分别为苯环和α-吡喃酮结构所引起。取代基的导入常引起吸收峰位置的变化。一般烷基取代影响很小，而羟基导入常使吸收峰红移。其峰位常随测试溶液的酸碱性而变化。
红外光谱（IR）
香豆素类成分属于苯骈α-吡喃酮，因此在红外光谱中应有α-吡喃酮的吸收峰1745～1715cm-1及芳环共轭双键的吸收峰1645～1625cm-1特征，如果有羟基取代，还可有3600～3200cm-1的羟基特征吸收峰，另外还可见到C=C的骨架振动。
核磁共振谱
1.氢谱（1H-NMR）
香豆素的环上质子由于受内酯环中羰基的吸电子共轭效应影响，可使H3、H6、H8的信号出现在较高磁场，而H4、H5、H7等质子信号出现在较低磁场。C3、C4未取代的香豆素，其H3和H4信号分别以双重峰出现在δ6.1～6.3ppm和δ7.6～8.1ppm处（J=7～9Hz）。 [香豆素类化合物的NMR信号]
2.碳谱(C13-NMR)
香豆素母核9个碳原子的化学位移如下：
碳原子C2C3C4C5C6C7C8C9C10
δ(×10-6)160.4116.4143.6128.1124.4131.8116.4153.9118.8
由表所见，C2属羰基碳，处于最低场，一般在159～162ppm；C9由于受吡喃环中氧原子的影响，化学位移也处于较低的磁场范围，一般在149～155ppm，取代基的存在对香豆素母核C原子的化学位移产生较大影响。当成苷时，香豆素的α-碳原子向高场位移，而β-碳向低场位移。
质谱（MS）
香豆素类化合物的基本质谱特征是连续失去CO，而形成[M-CO]+及[M-2CO]+的碎片峰，其基本碎片受取代基影响，与取代基种类与数目有关。
1.简单香豆素 香豆素母核有强的分子离子峰，基峰是[M-CO]+的苯骈呋喃离子。由于环中还含有氧，它还可失去1分子CO，形成[M-2CO]+峰，并再进一步失去氢而形成m/z89峰。
2.呋喃香豆素 与简单香豆素的质谱特征相类似，呋喃香豆素也先失去CO，形成苯骈呋喃离子，再继续失去CO。
3.吡喃香豆素 这类香豆素由于分子中具有偕二甲基结构，可先失去甲基，再失去CO
