تستخدم العديد من الأدوات في دراسة الكيمياء الحيوية والطبية باستخدام علم الذرة، ومن بين هذه الأدوات:
1- الطيف الضوئي: هو أحد الأدوات الأكثر استخدامًا في الكيمياء الحيوية والطبية، حيث يستخدم لدراسة تفاعلات الجزيئات مع الضوء وتحليل الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، والأشعة السينية، وطيف الامتصاص الذي يعتمد على دراسة تغير تردد الموجات الضوئية الساقطة على العينة.
2- الطيف النووي المغناطيسي (NMR): يستخدم لتحليل الجزيئات وتحديد تركيباتها عن طريق قياس التأثير المغناطيسي لنواة الذرات في الجزيء.
3- الكروماتوغرافيا الغازية: يستخدم لفصل وتحديد المركبات الكيميائية بشكل فعال ودقيق، ويتضمن فصل العينة حسب البخار الناتج عن التسخين ومن ثم السماح للمركبات بعبور أنابيب الغاز.
4- المطياف الكتلي: يستخدم لتحديد التركيب الكيميائي للعناصر الكيميائية والمركبات الكيميائية في العينة.
5- تصوير القوة الذرية: يستخدم للتحكم ومعرفة الخصائص الطبيعية للجزيئات على نطاق الذرة، ويتيح تحديد تركيب الجزيء بأعلى دقة ممكنة.