Молекулярная физика пересекается с физической химией и квантовой химией следующим образом:

1. Физическая химия исследует общие законы и закономерности, определяющие строение и физико-химические свойства веществ, механизм и динамику их химических превращений при различных внешних условиях. 9 Для этого она использует теоретические и экспериментальные методы физики. 9
2. Квантовая химия рассматривает строение и свойства химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических реакций на основе квантовой механики. 14 Результаты квантовохимических расчётов служат источником информации о строении молекул, об их различных характеристиках и особенностях возможных превращений. 9

Кроме того, квантовая химия даёт систему понятий и представлений, которые активно используются в физической химии для установления корреляций между свойствами отдельных молекул и молекул в рядах родственных соединений, а также при объяснении особенностей химических и биологических свойств соединений. 9