الفيزياء الجزيئية هي دراسة الخواص الفيزيائية للجزيئات و دراسة الروابط الكيميائية التي تربط الذرات المختلفة مكونة الجزيئات. و بالتالي يشكل هذا العلم فرعا أساسيا في فهم أسس الكيمياء و دراسة المطيافيات ( أطياف الأشعة تحت الحمراء, أطياف الرنين النووي المغنطيسي ( ن م ر NMR ) . يعتبر هذا العلم وثيق الصلة بالفيزياء الذرية و يتقاطع بشكل كبير مع الكيمياء النظرية و الكيمياء الفيزيائية.