Molécula é uma entidade química eletricamente neutra constituída por dois ou mais átomos ligados entre si e capaz de existir como uma unidade discreta. Os átomos que formam uma molécula podem pertencer ao mesmo elemento químico, como ocorre no oxigênio molecular (O₂), ou a elementos diferentes, como na água (H₂O) e no dióxido de carbono (CO₂). A quantidade e a disposição dos átomos, os tipos de ligação e a distribuição dos elétrons determinam a estrutura e muitas das propriedades da molécula. Segundo a definição rigorosa da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), uma molécula deve ser eletricamente neutra e conter mais de um átomo. As moléculas podem apresentar diferentes tamanhos e graus de complexidade: algumas contêm apenas dois átomos, enquanto outras podem reunir centenas, milhares ou mais. Podem ser classificadas segundo diferentes critérios, como número e tipos de átomos, geometria e distribuição de cargas; por exemplo, podem ser diatômicas ou poliatômicas, homonucleares ou heteronucleares, polares ou apolares. Moléculas também constituem componentes fundamentais dos sistemas biológicos: água, açúcares, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos são exemplos de substâncias ou classes de substâncias que envolvem estruturas moleculares. Nem toda substância química é constituída por moléculas discretas. Compostos iônicos sólidos, como o cloreto de sódio (NaCl), formam redes de íons e, em sentido químico rigoroso, não são constituídos por moléculas de NaCl. Da mesma forma, átomo, molécula e íon são conceitos diferentes: um átomo caracteriza um elemento químico; uma molécula contém mais de um átomo e é eletricamente neutra; um íon apresenta carga elétrica líquida.
