Keskeinen ero atomispektroskopian ja molekyylispektroskopian välillä on se, että atomispektroskopia viittaa atomien absorboiman ja lähettämän sähkömagneettisen säteilyn tutkimiseen, kun taas molekyylispektroskopia viittaa molekyylien absorboiman ja lähettämän sähkömagneettisen säteilyn tutkimukseen.
Sähkömagneettinen aalto koostuu sähkökentästä ja magneettikentästä, jotka värisevät kohtisuorassa toisiinsa nähden. Siksi koko sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuksien alue on se, jota kutsumme sähkömagneettiseksi spektriksi. Spektroskooppikokeissa näytteen analysointiin käytetään erityisten aallonpituuksien sähkömagneettista säteilyä. Annamme siellä sähkömagneettisen säteilyn kulkea näytteemme läpi, joka sisältää kiinnostavat kemialliset lajit.