Molekula je definována jako dostatečně stabilní elektricky neutrální skupina nejméně dvou atomů, držená pohromadě chemickými vazbami. Stabilní sloučenina vzniká, je-li její celková energie nižší než energie separovaných atomů. Velikost molekul se pohybuje od několika desetin nanometru (1 nm = 10-9 m) až po makroskopické velikosti u makromolekul (DNA). Studium molekul je podstatné pro porozumění chemickým vazbám a mezimolekulárním silám.