يستخدم الطيف الكهرومغناطيسي في الفيزياء الذرية والجزيئية في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الأشكال التالية:
1- تحليل الطيف: تُستخدم أساسًا طرق تحليل الطيف في الكيمياء الذرية والجزيئية لتحديد النواتج وتحليل السلوك الديناميكي للجزيئات والذرات المختلفة.
2- صناعة الصور: يستخدم كاميرات الأشعة الكهرومغناطيسية في الفيزياء الذرية والجزيئية في مجموعة واسعة من التطبيقات، وبعض الأمثلة على التطبيقات التي تستخدم الأشعة الكهرومغناطيسية في صناعة الصور هي مقاطع الطولي ومقاطع الأشعة السينية ومقاطع الرنين المغناطيسي.
3- دراسة السلوك الذري: يستخدم العلماء دراسة الرنين المغناطيسي النووي و تحليل الطيف الضوئي والأساليب الأخرى لدراسة السلوك الذري والجزيئي وتحديد بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية، مثل الكتلة والحجم والشحنة الكهربائية والحالة النووية وموقف الإلكترونات.
4- التغيير الطيفي المسحي: يستخدم التغيير الطيفي المسحي في الفيزياء الذرية والجزيئية في الكشف عن النواتج المختلفة كنتيجة لتفاعلات الجزيئات والذرات.