分子光譜法包括一下幾種方法：
一、紫外－可見吸收光譜法
紫外可見吸收光譜法是研究分子吸收190-750nm波長范圍內的吸收光譜。紫外可見吸收光譜主要產生于分子中價電子在電子能級間的躍遷，是研究物質電子光譜的分析方法，通過測定分子對紫外可見光的吸收，可以鑒定和測定大量的無機化合物和有機化合物。
二、紅外吸收光譜法：利用物質對紅外光區電磁輻射的選擇性吸收特性來分析分子中有關基團結構的定性、定量信息的分析方法。
三、分子熒光和磷光分析法
某些物質的分子吸收一定能量后，電子從基態躍遷到激發態，以光輻射的形式從激發態回到基態（光致發光：以光源來激發而發光），這種現象稱為分子發光 ，在此基礎上建立起來的分析方法為分子發光分析法。即分子熒光分析法、分子磷光分析法。
四、化學發光分析法
某些物質在進行化學反應時，由于吸收了反應時產生的化學能，而使反應物或產物分子激發至激發態，受激分子由激發態回到基態時，便發出一定波長的光。這種吸收化學能使分子發光的過程稱為化學發光。利用化學發光反應而建立起來的分析方法稱為化學發光分析法。化學發光也發生于生命體系，這種發光稱為生物發光法。