特性可以非常精确的计算，但对于较复杂的原子，预期特性的问题就变的非常困难。光谱学与原子间的碰撞被用于检测对能阶何其他特性所做的预测。原子物理的直接技术应用包括雷射和原子钟。
与核物理学的区别和联系.由于“原子”（）和“核”（）在英语中常常作为同义词使用，很多人把“原子物理学”这一概念和核能或者核武器联系在一起。然而，物理学家将原子物理学同研究原子核内的核子相互作用，以及研究改变、融合、分拆核子的核反应的核物理学区别开来：原子物理学主要研究原子中电子云的行为，以及其在核子的总自旋，电