原子光譜提供了原子內部結構的豐富信息。事實上研究原子結構的原子物理學和量子力學就是在研究分析闡明原子光譜的過程中建立和發展起來的。原子是組成物質的基本單元。原子光譜的研究對于分子結構、固體結構也有重要意義。原子光譜的研究對激發器的誕生和發展起著重要作用,對原子光譜的深入研究將進一步促進激光技術的發展;反過來激光技術也為光譜學研究提供了極為有效的手段。原子光譜技術還廣泛地用于化學、天體物理、等離子體物理等和一些應用技術學科之中。