高分辨光譜學技術廣泛地應用于原子和分子的能級結構的研究中。直到現在,所得到的資料都屬于驗證理論的預言。但是20世紀物理學中的一些重大變化許多是由于理論和觀測之間微小差別的發現而引起的,高分辨光譜學可能在這方面作出貢獻來。