若是供给分子适当的能量，分子将受到激发，分子将有转动及振动现象，以振动而言，分子将由低振动态(low vibrational state)被激发至高振动态，不同的状态具有不同的能量，此种由振动而得之不同能量构成了振动能谱，其能阶称为振动能阶。各能阶能量可由下式求出：Ev＝(v＋1/2)hv0＋（v的高次修正项） 式中，Ev为振动能；v＝0,1,2,…为振动量子数；h为Planck常数； 是分子的振动频率；k为分子中的力常数；μ为约化质量。多原子的分子亦有转动与振动现象，给予适当能量后，分子亦可处于不同之振动状态，其相应之能量即该状态之分子振动能阶。