Молекулярная физика применяется в современной промышленности и науке следующим образом:

• В промышленности на основе общих теоретических представлений молекулярной физики получили развитие физика металлов, физика полимеров, физика плазмы, кристаллофизика, теория массопереноса и теплопереноса. 4
• В космонавтике молекулярно-кинетическая теория применяется для разработки криогенной и вакуумной техники. 1
• В науке исследования в рамках молекулярной физики позволяют проверять фундаментальные константы и изучать физику, выходящую за рамки Стандартной модели. 5 Также на основе этих знаний проводятся исследования нейтронных полей в ускорителях и ядерных реакторах (термоядерный синтез). 1
• В других областях знания о микромире, полученные в молекулярной физике, применяются в медицине и экологии. 2