Kľúčový rozdiel medzi atómovou spektroskopiou a molekulárnou spektroskopiou spočíva v tom, že atómová spektroskopia sa týka štúdia elektromagnetického žiarenia absorbovaného a emitovaného atómami, zatiaľ čo molekulárna spektroskopia sa týka štúdia elektromagnetického žiarenia absorbovaného a emitovaného molekulami.
Elektromagnetická vlna sa skladá z elektrického poľa a magnetického poľa oscilujúceho kolmo na seba. Celý rozsah vlnových dĺžok elektromagnetického žiarenia teda nazývame elektromagnetické spektrum. V spektroskopických experimentoch používame na analýzu vzorky elektromagnetické žiarenie špecifických vlnových dĺžok. Tam sme nechali elektromagnetické žiarenie prejsť cez našu vzorku, ktorá obsahuje požadované chemické látky.