Diferansiyel absorpsiyon, karışık bileşenlere sahip bir maddenin, bileşenlerin farklı yapıları nedeniyle farklı oranlarda radyasyonu emeceği ve yansıttığı bir olgudur. Bunun klasik bir örneği, bir pratisyen hekimin hastayı filmi açığa çıkaracak şekilde ışınlayarak hastanın vücudunun içini fotoğraflayabildiği röntgen görüntülemede görülebilir. Vücudun yapıları film üzerinde görülür çünkü farklı derecelerde x-ışınları emerler; kemik, örneğin, çok fazla x-ışını emer ve böylece film hastanın kemiklerini göstermek için açıkta bırakılır.
Medikal görüntüleme, diferansiyel emilimin yararlı olduğu tek alan değildir. Ayrıca atmosferik gaz konsantrasyonlarını ölçmek, uzayda uzak olayları incelemek, toprak ve kaya oluşumlarını analiz etmek gibi aktiviteler için de yardımcı olabilir. Tüm bu durumlarda, insanlar veri toplamak için malzemelerin farklı hızlarda radyasyon emmesi ve yansıtması gerçeğine güvenir.
Teknisyen, farklı radyasyon türlerini kullanarak veya yoğunluğunu değiştirerek görüntünün netliğini ve kalitesini ayarlayabilir. Tıbbi görüntülemede, insanların iyi bir imaj elde etmek ve hastayı tehlikeye atmak arasında bir denge kurmaları gerekir. Röntgen görüntülemede, örneğin daha yüksek bir çözünürlük elde etmek mümkündür, ancak bu hastayı kabul edilemez derecede yüksek radyasyon seviyelerine maruz bırakacaktır. Diferansiyel absorpsiyondan yararlanan bilimsel araştırmacılar, radyasyonun deney üzerindeki etkilerini de dikkate almalıdır.
Fizikte, bilim insanları atmosferin bileşimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için ışık algılama ve değişkenlik (LIDAR) gibi tekniklerle diferansiyel absorpsiyon kullanıyorlar. Bu, ışık atımlarının ilgilenilen bir alana çekilmesini ve geri dönüşünde yansıtılan ışığın okunmasını içerir. Atmosferdeki gazların bir kısmı ışığı emecek, diğerleri onu yansıtacak ve ortaya çıkan saçılma miktarı araştırmacılara hangi gazların bulunduğunu söyleyebilir. Ozon tabakası, meteoroloji ve kirliliğin atmosfer üzerindeki etkilerini incelemek için diğer sitelerdeki verileri karşılaştırabilirler.
Toprak bilimlerinde ve jeolojide, diferansiyel absorpsiyon, yeryüzünün veya okyanusun yüzeyinin altında olanlarla ilgili veri toplamak için yararlı bir yol olabilir. Arkeologlar ayrıca bu tekniği gömülü bölgeleri incelemek için kullanırlar. En yaygın olarak, bu ses dalgaları yayan bir cihazın kullanımını içerir. Cihaz yüzeyin üzerinden geçer ve yansıyan ses dalgaları, kaya oluşumları, gemi enkazları veya gömülü binalar gibi şeyler topraktan farklı oranlarda ses dalgalarını yansıtacağından teknisyenlerin altında ne olduğunu söyler. Farklı toprak türleri de farklı yansıma düzenlerine sahip olacaktır.
