En 3D-fremstilling af et molekyle, her en fosfoniumion. Samme opbygning har f.eks. metan.

I kemi som alle andre steder er et molekyle en sammensætning af to eller flere atomer.

For eksempel er vand (H2O) et molekyle, der består af 2 hydrogenatomer og 1 oxygenatom. Og O2 er et molekyle der består af to oxygenatomer.

Et molekyle er karakteriseret ved, at alle atomerne i molekylet er bundet sammen ved hjælp af kovalente bindinger, dvs. at atomerne deler et eller flere elektronpar imellem sig, i modsætning til salte, der kun hænger sammen ved hjælp af elektrostatiske kræfter (ion-ion-tiltrækning).