Kwas benzoesowy ma spektroskopię w podczerwieni z dużymi pikami występującymi w regionie od 2500 do 3300 centymetrów ^ -1, w regionie od 1680 do 1750, w regionie 1300 i w regionie od 900 do 1100. Wszystkie te absorpcje pokrywają się z grupami funkcyjnymi obecnymi w związku.
Szczyt zanotowany w regionie od 2500 do 3300 centymetra ^ -1 wskazuje na grupę OH obecną w kwasie benzoesowym. Absorpcja między 1680 a 1750 wskazuje na podwójne wiązanie węgiel-tlenek obecny w kwasie benzoesowym. Absorpcja obecna około 1300 wskazuje również na grupę OH i jest skorelowana z pikiem pomiędzy 2500 a 3300. Wreszcie pik absorpcji przy 900 do 1100 wskazuje na obecność pierścienia benzenowego w związku kwasu benzoesowego.
