Studi sifat-sifat fisik molekul. Molekul memiliki jauh lebih kaya berbagai sifat-sifat fisika dan kimia daripada atom terisolasi. Ini disebabkan oleh terutama lebih kompleksitas struktur molekul, jika dibandingkan dengan atom konstituen. Molekul juga memiliki energi tambahan mode karena mereka dapat bergetar; yaitu inti konstituen terombang-ambing tentang posisi kesetimbangan mereka dan memutar ketika tanpa hambatan. Mode ini memberikan naik ke properti spektroskopi tambahan, dibandingkan dengan atom, molekul spektroskopi optik, inframerah, dan microwave daerah merupakan kimiawan fisik paling kuat berarti mengidentifikasi dan pemahaman struktur molekul. Molekuler spektroskopi telah juga melahirkan berkembang pesat bidang astronomi molekul.