Методами радіоспектроскопії можна визначати структуру твердих тіл, рідин, молекул, магнітні і квадрупольні моменти атомів ядер, симетрію поля оточення, валентність іонів, електричні і магнітні властивості атомів, молекул радикалів і ін. Методи радіоспектроскопії застосовуються для якісного і кількісного аналізу речовин. У радіоспектроскопії вперше спостерігалося вимушене випромінювання, що привело до створення квантових генераторів і підсилювачів спочатку в радио-, а потім в оптичному діапазонах.