粒子）作用时，产生的频谱。可以由分子吸收光谱或发射光谱来分析其能量交换，进而分析分子的量子化能阶。当像中子或电子等粒子或是高能的X光和一般规则排列的分子（如晶体）作用时，光谱学的研究一般不会指其绕射的现象。分子的电磁及光学特性都和分子在不同状态下的波函数及能量有关。分子光谱可以得到分子的状态，以及在各状态之间跃迁的机率。分子光谱依原子的质量，位置以及原子间的交互作用有关。分子光谱和分子的转动惯量有关，利用分子光谱，可以准确的得到原子间作用力的数值。分子光谱中线段和频带的数量和其分子的对称性有关。