Galvenā atšķirība starp atomu spektroskopiju un molekulāro spektroskopiju ir tāda, ka atomu spektroskopija attiecas uz elektromagnētiskā starojuma, ko absorbē un izstaro atomi, pētījumu, savukārt molekulārā spektroskopija attiecas uz elektromagnētiskā starojuma, ko absorbē un izstaro molekulas, pētījumu.
Elektromagnētiskais vilnis sastāv no elektriskā lauka un magnētiskā lauka, kas svārstās perpendikulāri viens otram. Tādējādi visu elektromagnētiskā starojuma viļņu garumu diapazonu saucam par elektromagnētisko spektru. Spektroskopijas eksperimentos parauga analizēšanai mēs izmantojam noteikta viļņa garuma elektromagnētisko starojumu. Tur mēs ļāvām elektromagnētiskajam starojumam iziet cauri mūsu paraugam, kas satur interesējošās ķīmiskās sugas.