Atomun ve moleküllerin yapısını, enerji düzeylerini, moleküller arası bağlar ve elektronik geçiş spektrumu gibi olayları inceleyen bilim dalı.^[1] Atomlar çok küçük yapıda olduklarından, özellikleri dolaylı teknikler aracılığıyla ölçülür. Atomun yaptığı ışımalar sonucunda özellikleri tanımlanır. Bu ışımaların ölçümünü gerçekleştiren aletlere spektrometre denir. Lazer, fotosel lambalar, elektron mikroskobu atom fiziğinin uygulamalarından bazılarıdır.