L'étude de l'interaction entre la matière et de rayonnement. Étant donné que les niveaux d'énergie dans les atomes et les molécules sont discrètes (quantifié), l'absorption ou l'émission de radiation se produit aux énergies distinctes (fréquences), caractéristiques d'un produit chimique donné. L'énergie niveaux sondés peuvent être rotatif (région de micro-ondes), vibration (région de l'infrarouge), ou électroniques (visible ou ultraviolette). En spectrométrie de masse, les molécules sont ionisés et les masses différentes choisies par utilisent d'un champ électrique ou magnétique. De nombreuses techniques spectroscopiques ont été utilisées pour identifier les molécules ou atomes dans l'atmosphère.