Ein überangeregter Zustand ist ein Zustand dessen Energie sowohl über der Ionisationsschwelle als über der Dissoziationsgrenze liegt. Er verkörpert die zusätzlichen Freiheitsgrade der Moleküle gegenüber autoionisierenden Zuständen in Atomen, die natürlich nicht dissoziieren können. Ein überangeregter Zustand kann wiederum über verschiedene Mechanismen zerfallen (siehe Bild).