원자의 냉각과 포획 기법의 발전으로 인해 초저온으로 냉각된 기저상태의 원자를 대상으로 연구하게 된 원자 물리학에서는 2002년까지 십여년간 원자의 분광학적 측면을 극도로 정밀하게 연구하는 것이 가능해지면서, 느린 원자 자체의 운동과 원자들 사이의 상호작용 및 상태, 원자의 조절과 제어 등에 보다 많은 관심을 기울여 왔다. 원자들의 결맞는 상태를 응용하는 원자광학의 여러 분야가 앞으로 더욱 발전할 것이며, 또한 최근에 개발된 펨토초 고출력 레이저에 의해 가능해진 강력한 전자기장하에서의 원자, 송이, 물질의 상호작용에 대한 연구도 새로이 떠오르고 있는 중요한 분야이다. 한편, 원자 내부의 구조와 들뜸 문제는 아직도 상관관계를 가지는 다체문제의 해법에 관한 연구가 계속 필요하다는 측면에서나, 원자 전체의 운동제어기법과 관련되어서도 많은 연구가 필요한 상황이다. 특히, 새롭게 얻어지는 원자 상태들, 속 빈 원자들의 높은 들뜬상태와 감쇠, 뮤온원자 및 여러가지 별난 원자, 분자, 이온들의 상태에 관한 연구 등 원자 및 분자물리학의 연구영역은 앞으로도 이론적 및 실험적으로 원자뿐만 아니라 분자로까지 계속 확대될 것이다.