原子与分子物理学科多年来紧密围绕国家需求和学科前沿，在原子分子结构、光谱和碰撞理论，原子分子激发态动力学，原子分子激光光谱等方面形成了稳定的研究方向，并开拓了强场原子分子物理，团簇物理等前沿研究方向，对简单原子分子体系和大分子、团簇等复杂体系以及纳米体系开展了系统的研究工作，取得了一些有影响的研究成果，受到国内外原子与分子物理学界的重视（吉林大学 原子与分子物理 国家重点学科）。

四川大学的原子与分子物理学科主要研究方向包括：原子、分子结构与光谱；原子分子碰撞；原子分子团簇结构与性质；材料的原子分子设计与合成；凝聚态相互作用势与物态方程；辐射场下的原子分子结构与光谱等领域，特别是含重元素（如Pu、U、稀士等）的化合物结构与性质，过渡元素3d壳层的结构、光谱和自旋共振以及复杂分子体系的铁磁现象研究，储氢材料的微观机理和光与原子分子相互作用，静高压、动高压技术，爆轰过程的原子分子过程研究与状态方程，以及激光技术等均有一定的优势，并取得很大的成绩（四川大学 原子与分子物理 国家重点学科）。