Desde el punto de vista de los estudios químicos y espectroscópicos se discuten los diferentes pasos del trabajo de caracterización analítica de las muestras, focalizándose en los procesos fisicoquímicos que ocurren en las manifestaciones rupestres expuestas a factores ambientales. Se destaca el uso de técnicas vibracionales, tales como la microscopia Raman y la espectroscopia infrarroja, para el análisis de materiales orgánicos e inorgánicos. Se presentan como ejemplo los resultados del análisis realizado sobre las muestras de las imágenes pintadas en dos de los paneles de la cueva de La Salamanca (Depto. Tinogasta, Catamarca) explicitando las evidencias de deterioro mediante la realización de análisis fisicoquímicos.