子和小分子光谱学的可调谐雷射，可以用在检查激发中间态。超阈值游离（Above threshold ionization，ATI）是多光子电离的扩充，让比电离原子实际所需要更多的光子被吸收。多余的能量让释放的电子，比通常只是上述阈值电离的电子，有更高的动能。更确切的说，在系统的光电子能谱上将有多个光子能量分离的峰值，这表示发射的电子比正常（最低可能的光子数量）电离状况下有更高的动能。从目标释放出来的电子大约会有接近整体数量的光能高于动能的电子。
隧道电离.当雷射的强度进一步增加，