分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱，可包括从紫外到远红外直至微波谱。

分子光谱与分子绕轴的转动、分子中原子在平衡位置的振动和分子内电子的跃迁相对应。分子能级之间跃迁形成的发射光谱和吸收光谱。分子光谱非常丰富，可分为纯转动光谱、振动转动光谱带和电子光谱带。