Seit 1940 wurden mit Hilfe der Spektroskopie rund 350 Moleküle im Weltall entdeckt. Dieser Vortrag stellt die moderne Molekülspektroskopie als Schlüsseltechnologie dieser Entdeckungen vor. Besonderes Augenmerk gilt Molekülionen, deren Reaktivität wesentlich zur chemischen Vielfalt im Universum beiträgt. Anhand aktueller Beispiele wird gezeigt, wie Laboruntersuchungen die Identifizierung fundamentaler Kohlenwasserstoffionen im interstellaren Raum ermöglichen.