超快时间分辨光谱是应用光谱学的理论和方法探究超短极限时间尺度内物质运动和变化过程的学科。在超短时间内，物质运动的时间与其对应的能量状态满足量子力学的不确定性原理，也就是说，超快光谱可以通过探测物质的极限时间内的运动揭示其蕴含的量子现象，不仅包含量子态的定态特征，还包括了量子态间的耦合和相互作用。
超快光谱应用极其广泛，设计分子激发态、光化学反应、光催化过程、能量及电荷传输过程（包括光合作用原初过程、人工光伏、发光器件等）、纳米材料表征、蛋白质折叠动力学、超快电子库伯对、自旋电子学、生物医学等重要领域。
