两个氢原子和一个氧原子结合形成水。水分子是由两个或多个原子通过化学键结合在一起构成的。这些原子可以是同一种元素，例如 O₂，也可以是不同的元素，例如 H₂O。水分子是共价化合物的最小组成单元，它保持着自身的化学性质。与离子不同，水分子是电中性的。

分子的大小和复杂程度差异巨大。氢是最小的分子，由两个原子组成。蛋白质可以包含数千个原子。DNA 可以包含数十亿个原子。分子的形状决定了其功能。蛋白质的形状决定了它能结合哪些物质。药物的形状决定了它是否能靶向作用于目标分子。分子几何结构由键长、键角和扭转角来描述。价层电子对互斥理论（VSEPR模型）基于电子排斥力来预测分子形状。

分子之间通过共价键结合在一起。它们还可以通过较弱的相互作用力相互连接，例如氢键、偶极-偶极相互作用和伦敦色散力。这些分子间作用力决定了沸点、溶解度和生物活性。它们也是水在室温下呈液态而甲烷呈气态的原因。

分子是化学的词汇。它们是化学反应的组成部分，也是反应的破坏者。光谱学正是利用分子来识别物质，生物学也离不开分子。分子是共价化合物的基本单元。