分子的激发主要有热激发等几种方式。

热激发　激发正常态分子中的电子，需要较大的能量，通常在火焰和高温电炉中实现这种激发。激发分子振动所需能量比前者要小得多。

电子碰撞激发　通常用气体放电中的热电子或自由电子束来激发分子。具有足够能量的热电子与分子发生非弹性碰撞，使分子的内能增加实现激发。

光激发　用光子与分子相互作用来激发，而后分子发射荧光退激。观测分子荧光的传统方法是用汞灯作光源，经滤光后获得的单色紫外线来激发。

化学能激发　在许多放热化学反应中，释放出的化学能部分地变成体系的内能激发了分子。它不同于热激发，因为在反应过程中能级上的粒子数分布一般不同于热平衡时的粒子数分布，甚至可能出现布居数反转。

能量转移激发　在气体放电中，有的原子或分子处于亚稳态，寿命较长（见原子的亚稳态），当它同其他分子碰撞时，由于能量转移，前者返回基态，后者获得能量而被激发。

粒子束激发　气体放电中通过阴极上开孔的极隧射线是一束高速离子，可用以激发分子。