La teoria MO e' anche utile per lo studio dell'interazione della radiazione elettromagnetica con le sostanze.

• In analogia con quanto detto per le configurazioni elettroniche degli atomi, il riempimento degli orbitali ad energia crescente fino all'impiego di tutti gli elettroni di valenza determina quello che viene detto lo stato fondamentale della molecola.
• In generale, rimangono altri orbitali molecolari non occupati ad energia piu' elevata: la promozione di elettroni in questi orbitali risulta in un cosiddetto stato eccitato.
• Per la creazione di uno stato molecolare eccitato, un elettrone deve compiere una transizione dall'orbitale molecolare occupato nello stato fondamentale ad un orbitale molecolare libero a piu' alta energia.
• L'energia necessaria per tale transizione puo' venire ceduta all'elettrone da una radiazione elettromagnetica di opportuna frequenza. Se la differenza in energia fra lo stato eccitato e quello fondamentale e' $\Delta{E}$, allora la frequenza della radiazione elettromagnetica necessaria si ricava dalla relazione di Plank:
  
  $$\Delta{E}=h\nu$$
  
  
  L'energia acquistata dall'elettrone in un urto con un fotone consente al primo di ``saltare'' ad uno dei livelli energetici eccitati.
• Se si illumina un campione di sostanza con una radiazione monocromatica (cioe' costituita da una sola frequenza) e si riporta in grafico la frazione di radiazione assorbita in funzione della frequenza, si ottiene un andamento che presentera' dei picchi in corrispondenza a quelle frequenze che soddisfano le condizioni per una transizione elettronica. Tale diagramma viene detto spettro di assorbimento.
• Gli spettri di assorbimento sono estremamente utili per l'indagine dei livelli energetici (orbitali molecolari) accessibili agli elettroni in una molecola