級別特性分子的電子能級為10電子伏特(eV)量級,與原子的能級差不多;分子的振動能級大約是電子能級的倍,分子的轉動能級大約是電子能級的m/M倍,其中m是電子的質量,M是典型分子的質量。由於典型分子的質量比電子質量要大數千倍至萬倍,從而分子振動能級為0.1電子伏特(eV),轉動能級為0.001eV,因此分子的能級比原子的能級複雜,由此決定分子比原子具有豐富得多的光譜。