Atom ve molekül fiziği, atomların ve moleküllerin yapısı, özellikleri ve davranışlarıyla ilgilenen bir fizik dalıdır. Bu fizik dalının temel konuları şunlardır: Atomların yapısı: Protonlar, nötronlar ve elektronların atom içindeki düzeni. Kuantum mekaniği: Elektron konfigürasyonlarını ve kimyasal bağları tahmin eden ilkeler. Moleküler yapı: Kovalent, iyonik ve Van der Waals bağları gibi molekül içi ve moleküller arası etkileşimler. Spektroskopi: Işığın madde ile etkileşimini inceleyerek moleküler titreşimler, rotasyonlar ve elektronik geçişler hakkında bilgi edinme. Uygulama alanları ise malzeme bilimi, nanoteknoloji, kuantum hesaplama ve lazerler gibi ileri teknolojilerin geliştirilmesi gibi alanları kapsar.