L'estudi de les propietats físiques de molècules. Molècules tenen una molt més rica varietat de propietats físiques i químiques que aïllats d'àtoms. Això és atribuïble principalment a la major complexitat de l'estructura molecular, en comparació amb dels àtoms constituents. Molècules també tenen modes addicional d'energia perquè ells pot vibrar; és a dir, els nuclis constituents oscil • lar sobre les seves posicions d'equilibri i girar quan sense obstacles. Aquests modes donar lloc a les spectroscopic propietats addicionals, com en comparació amb a aquells d'un Àtom; l'espectroscòpia molecular en l'òptic, infraroig i microones regions és un dels més poderosos mitjans de la química física d'identificar i entendre l'estructura molecular. L'espectroscòpia Molecular també ha donat lloc a l'àmbit de ràpid creixement de l'astronomia molecular.