Fizik Atom, molekul, and optik merupakan kajian hubungan jisim-jisim dan cahaya-jisim pada skala atom tunggal atau struktur yang mengandungi beberapa atom. Tiga bidang ini digolongkan sekali kerana perkaitan mereka, persamaan kaedah yang digunakan dan kelaziman skala tenaga yang padan. Ketiga-tiga bidang ini merangkumi fizik klasik dan kuantum.