太赫茲波所處的「承前啟後」的獨特頻段使其具有很多獨特的性質，包括高透性、低能性、指紋譜性以及相干性。
高透性是指太赫茲對許多介電材料和非極性物質具有良好的穿透性，可對不透明物體進行透視成像，是X射線成像和超聲波成像技術的有效互補；低能性，顧名思義是指太赫茲光子能量很低，只有4．1meV(毫電子伏特)，對人體級生物體十分安全；
指紋譜性則是源於不同的分子對太赫茲的吸收及色散特性不同，形成特有的「指紋譜」，每一種物體都有其獨特的區別於其他物體的「指紋譜」;
太赫茲是由相干電流驅動的偶極子振蕩或由相干的雷射脈衝通過非線性光學差頻效應產生的，因此具有相干性，用於太赫茲成像技術，可獲得更高的空間解析度及更深的景深等，目前太赫茲顯微成像的解析度已達到幾十微米。
太赫茲的上述特性使其在生物醫學工程的各個方面有著誘人的應用前景。其應用主要有以下幾個方面：太赫茲生化檢測、太赫茲醫學成像診斷、太赫茲組織檢測、太赫茲治療以及太赫茲醫學通信。
利用太赫茲波對生物分子的靈敏度和特異性，將太赫茲技術用於研究生物分子的結構和功能信息，可在分子層面上為疾病的診斷和治療提供理論依據。太赫茲生化檢測主要是對化學及生物大分子的檢測，太赫茲波能夠用來研究如範德華力或者分子間氫鍵作用力等生物分子間相鄰分子的弱作用力。
太赫茲波對脫氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid，DNA)構形和構象的變化非常敏感，也可以通過太赫茲光譜進行基因分析或無標記探測。