Madde ve radyasyon arasındaki etkileşimi çalışma. Bütün atomların ve moleküllerin enerji seviyelerinde (quantized) de ayrık olduğundan farklı enerji (frekans) belirli bir kimyasal karakteristik emilim veya radyasyon emisyon oluşur. Probed enerji yüzey-ebilmek var olmak dönme (mikrodalga bölgesi), titreşim (kızılötesi bölgesi), ya da elektronik (görünür veya ultraviyole). Kütle spektroskopisi, moleküllerin iyonize ve farklı kitleler tarafından seçilen bir elektrikli veya manyetik alan kullanımı. Birçok spektroskopik teknik molekülleri veya atmosferde atomları tanımlamak için kullanılmaktadır.