Hovedforskellen mellem atomspektroskopi og molekylær spektroskopi er, at atomspektroskopi henviser til undersøgelsen af den elektromagnetiske stråling absorberet og udsendt af atomer, mens den molekylære spektroskopi henviser til undersøgelsen af den elektromagnetiske stråling, der absorberes og udsendes af molekyler.
En elektromagnetisk bølge består af et elektrisk felt og magnetfelt, der svinger vinkelret på hinanden. Således er hele spektret af bølgelængder for elektromagnetisk stråling det, vi kalder det elektromagnetiske spektrum. I spektroskopieksperimenter bruger vi elektromagnetisk stråling med specifikke bølgelængder til at analysere en prøve. Der lader vi den elektromagnetiske stråling passere gennem vores prøve, der indeholder de kemiske arter af interesse.