势能面的概念常用在量子力学和统计力学中的绝热近似或玻恩-奥本海默近似里，用于对简单化学和物理系统里的化学反应和互作用进行建模。这些势能面的存在，特别是做为聚合物表面，与它们在势能理论里的作用，有着自然的对应关系；而这种关系牵涉到对这些表面的简谐函数的研究。
例如，Morse势和简谐势阱是量子化学和量子物理中常用的一维能量表面（或“能量曲线”）。
