Pierwszym układem, na bazie którego zainicjowano spektroskopię pojedynczych cząsteczek były cząsteczki pentacenu w strukturze monokryształu p-terfenylu. W tym układzie cząsteczka gościa substytucyjnie zastępowała jedną cząsteczkę gospodarza. Umieszczenie cząsteczek terylenu i dibenzoterylenu, które mają znacznie lepsze właściwości fotofizyczne do badań na poziomie pojedynczej cząsteczki niż pentacen, w strukturze różnych kryształów molekularnych było możliwe gdy cząsteczka gościa zastępowała dwie-trzy cząsteczki gospodarza. Obliczenia kwantowo-chemiczne, w powiązaniu z obserwacjami doświadczalnymi, takimi jak kształt widma wibronowego, pozwalają precyzyjnie określić jak cząsteczka gościa wbudowuje się w strukturę gospodarza. Ostatnio pojawiły się prace, w których opisana jest obserwacja pojedynczych cząsteczek na powierzchni kryształu. Dotyczy to dwóch układów: terylenu na powierzchni sześciokątnego azotku boru oraz dibenzoterylenu na powierzchni monokryształu antracenu.