Два атома водорода и один атом кислорода соединяются вместе, образуя воду. Это молекула, группа из двух или более атомов, химически связанных друг с другом. Атомы могут принадлежать к одному и тому же элементу, например, O2, или к разным элементам, например, H2O. Молекула — это наименьшая единица ковалентного соединения, сохраняющая свои химические свойства. В отличие от иона, она электрически нейтральна.

Молекулы чрезвычайно разнообразны по размеру и сложности. Водород — самая маленькая молекула, состоящая из двух атомов. Белки могут содержать тысячи атомов. ДНК может содержать миллиарды. Форма молекулы определяет её функцию. Форма белка определяет, к чему он связывается. Форма лекарственного препарата определяет, подходит ли он к своей мишени. Молекулярная геометрия описывается длинами связей, углами связей и торсионными углами. Модель VSEPR предсказывает формы на основе электронного отталкивания.

Молекулы удерживаются вместе ковалентными связями. Они также могут взаимодействовать друг с другом посредством более слабых сил: водородных связей, диполь-дипольных взаимодействий и лондонских дисперсионных сил. Эти межмолекулярные силы определяют точки кипения, растворимость и биологическую активность. Именно поэтому вода является жидкостью при комнатной температуре, а метан — газом.

Молекулы — это словарь химии. Именно из них образуются и разрушаются химические реакции. Именно их идентифицируют с помощью спектроскопии и используют в биологии. Молекула — это фундаментальная единица ковалентных соединений.