Asja ja kiirguse interaktsiooni uurimine. Kuna kõik aatomid ja molekulid energiataset diskreetne (quantized), absorptsioon või kiirgusemissioon esineb iseloomuliku konkreetse kemikaali erinevad energiad (sageduste). Energia taset probed võib vahelduva (mikrolaineahi piirkond), vibrational (infrapuna piirkond), või e (nähtav või ultraviolettkiirguse). Mass spektroskoopia ioniseeritud molekulid ja erinevate masside poolt valitud kasutada elektri või magnetväljast. Palju spektroskoopiliste tehnikat kasutatud tuvastada molekulid või aatomid atmosfääris.