穆斯堡尔谱对其对核的化学环境的细微变化的敏感性是独特的，包括氧化态变化，不同配体对特定原子的影响以及样品的磁环境。作为一种分析工具，穆斯堡尔谱学在地质学领域特别有用，可用于识别包括流星和月球岩石在内的含铁样本的成分。 穆斯堡尔光谱的原位数据收集也在火星上富含铁的岩石上进行。在另一个应用中，穆斯堡尔谱法用于表征铁催化剂中的相变，例如用于费托合成的那些铁催化剂。 虽然最初由赤铁矿（FeO）组成，但这些催化剂转变成磁铁矿（FeO）和几种碳化三铁的混合物。 碳化物的形成似乎可以提高催化活性，但是它也会导致催