In questo volume sono esposti i fondamenti delle varie branche della Chimica Fisica, che forniscono gli strumenti necessari per indagare una varietà di fenomeni e sistemi che vanno dalla scala atomica fino a dimensioni macroscopiche. Si parte dalla meccanica quantistica per descrivere la struttura degli atomi e delle molecole semplici, per poi illustrare i presupposti teorici delle varie tecniche spettroscopiche. Esaminando sistemi di complessità superiore, il dettaglio molecolare deve essere necessariamente integrato con concetti di natura più macroscopica e quindi statistica, desunti dalla termodinamica e dalla teoria delle soluzioni. Particolare attenzione è stata posta al fine di ridurre al minimo la complessità della trattazione matematica. Per la trasversalità degli argomenti trattati, il testo è indirizzato a studenti di Chimica, CTF, Scienza dei Materiali, Biofisica, Nanotecnologie, Biologia Molecolare, Biologia, Biotecnologie e Farmacia.