光譜學是一門研究物質與光相互作用的科學，涵蓋了從基礎原子和分子物理到實際應用的多方面應用。具體如下：
基礎理論方面。光譜學利用光譜技術來研究電磁波與物質的相互作用。光譜本身是通過分光手段，如光柵、棱鏡或傅里葉變換，將複合光分解成其組成波長的圖案，從而揭示物質對不同波長光的吸收、發射或散射特性。
應用方面。光譜學所涉及的技術和理論不僅在物理學和化學領域中佔有重要地位，而且在生物學、醫學、材料科學、天文學等多箇領域都有着廣泛的應用，如生物醫學光譜學就是將光譜學方法應用於生物醫學領域的一箇例子。
通過光譜學的研究，可以獲取關於原子和分子的能級結構、幾何形狀、電子組態、化學鍵性質以及反應動力學等多方面的信息。此外，光譜學還提供了定性和定量分析化學物質的方法，如在化學分析中的應用。總的來說，光譜學是一門基礎和應用相結合的科學，它通過光譜這一窗口，揭示了物質的基本性質和相互作用。