在分子中的原子振动所具备的能量，亦是以不连续的量子形态分布。对双原子分子而言，我们常以一简谐振动的型式来描述其振动的状态，其能阶的方程式则是为： v＝nhω，n＝0,1,2,… 其中， v为各量子态的能量值；h为蒲朗克常数；ω为振动频率；n即为振动量子数。