الفيزياء الفلكيةالذرية تعنى بحسابات الفيزياء الذرية التي يستفيد منهاعلماء الفلك وتستخدم هذه الحسابات لتفسيرالملاحظات الفلكية , الفيزياء الذرية تلعب دورا رئيسا في الفيزياء الفلكية .
الفيزياء الفلكية الجزيئية حققت تطورا واضحا بواسطة نظرية الكيمياء الفلكية على يد Alexander Dalgarno في عام 1967, درس مخاوف الإنبعاتات من الجزيئات في الفضاء وهناك 110 جزيئ بين الأفلاك معروف الآن , هذه الجزيئات لها تحولات كبيرة يمكن ملاحظتها فقد نلاحظ خط عند الإمتصاص مثل ملاحظ الكوازارات ويظهر ذلك بانزياح خطوط حمراء PKS1830-211 .
- الطاقة الإشعاعية العالية مثل طاقةالأشعة فوق البنفسجية تكسر الروابط الجزيئية التي تربط الذرات داخل الجزيئ , إضافة إلى أنه تم العثور على جزيئات باردة في الفلك.
- معظم الكائنات الضخمة في المجرات عبارة عن سحب عملاقة من الجزيئات والغبار تسمى السحب الجزيئية العملاقة .في هذه السحب والسحب الأصغر منها تتشكل نجوم وكواكب ويعتبر تكون النجوم والكواكب أحد مجالات الدراسة في الفيزياء الفلكية , ويمكن العثور على الجزيئات في العديد من البيئات ,الأتموسفير يعد موقع مناسب مناسب جدا للأقمار الصناعية , وأغلب هذه المواقع باردة .
- دراسة انبعاث الجزيئات سهلة جدا من خلال دراسة انبعاث الفوتونات عند تحول الجزيئ وذلك بانتقاله إلى مستويات ذات طاقة أدنى .مثل :جزئ مستقر يتكون من ذرات الأكسجين والكربون , هو أول أكسيد الكربون CO , الطول الموجي للفوتون المنبعث منه 2.6 ملم أو 115جيجا هيرتز هذا التردد أعلى بألف مرة من تردد راديو FM
- جزيئات الأتموسفير تحجب مرور هذه الترددات العالية إلى الأرض(الماء هو المانع المهم في الغلاف الجوي) كما يجب بقاء التلسكوبات في منطقة جافة ومرتفعة وتكون ذات سطوح متقنة لنقل الصور بوضوح .