星際分子研究方法是探測研究宇宙空間星際分子的形成、化學組成、物理性質以及空間分布等的科學方法。星際分子首先是在1937年由光學觀測用間接方法辨認出的。當時觀測到在某些天區的恆星光譜中有吸收線,而同類型的恆星在別的天區則沒有。經分析後認為,這是恆星光線通過星際分子時,由於某一波長的光線與星際分子的能級發生共振而形成的吸收線。該法只能確認輻射可見光的星際分子。自1963年第一次用射電天文方法發現羥基(OH)分子以來,到已發現64種星際分子,其中有46種有機分子,18種無機分子。大部分星際分子輻射幾十厘米到幾毫米的射電波,也有少數輻射可見光、紅外線和紫外線的。