Badania dotyczące właściwości fizycznych cząsteczek. Cząsteczek posiadają znacznie bogatsze różne właściwości fizyczne i chemiczne niż odizolowane atomów. Jest to przede wszystkim do większej złożoności strukturze molekularnej, w porównaniu do składowych atomów. Cząsteczek również posiadają tryby dodatkowej energii, ponieważ można nastąpiło; oznacza to, że składowe jąder wciągającym swoje stanowiska równowagi i obracać podczas bez przeszkód. Te tryby powodują dodatkowe właściwości spektroskopowych, w porównaniu z tymi atom; molekularnej spektroskopii w optycznego, podczerwień i mikrofalowych regionów jest jednym z najbardziej zaawansowanych środków chemik fizycznej identyfikacji i zrozumienia struktury molekularnej. Spektroskopia cząsteczkowej spowodowało się również na szybko rosnącym zakresie molekularnej astronomii.