分子是由一个或一个以上之原子藉由彼此之间复杂之力而结合在一起。双原子以上之分子的能量基本上可分为移动能、转动能、振动能以及电子能四种模式；而单原子分子则有移动能及电子能两种模式。根据量子力学(quantum mechanics)分析结果，上述之四种能量并非连续，而是以能阶分布（参见 atomic energy level）。在同一能阶上，能量相同，但可能有不同之""状态""(state)。比如说，对一个双原子之分子而言，同一能阶上，其转动可能有不同之方向，如下图所示：每一种情况，我们称为一个状态。在同一能阶中，状态的个数，称为简并(degeneracy)。一个分子在各能阶之简并可以利用量子理论和频谱测量而得到。