İki veya daha fazla atom kovalent bağlanma yoluyla kimyasal olarak birleştirildiğinde moleküller oluşur. Atomlar aynı elementten veya farklı elementlerden olabilir. Molekül birden fazla element tarafından oluşturulmuşsa kimyasal bir bileşik olarak adlandırılır.
Bir molekülün özellikleri, ilgili elementlerin ve onları bir arada tutan kovalent bağların özelliklerinin bir sonucudur. Kovalent bağ, atomlar elektronları paylaştığında meydana gelir, bu da kolayca ayrışamayan bir bağ oluşturur. Elektronegativite değerlerinde atomlar arasındaki fark, oluşan bağ tipini belirler. Elektronegativite değerleri çok benzer ise, kutupsal olmayan bir kovalent bağ oluşacaktır. Elektronegatiflik değerlerindeki fark önemli ölçüde farklıysa ancak çok büyük değilse, kutupsal bir kovalent bağ oluşacaktır. Bir moleküldeki kutupsal bağlar, molekülün genel polaritesine katkıda bulunabilir ve ona kutupsal bir molekül olarak özel özellikler verebilir.
İyonik bağlar, iki atomun elektronegatifliğinde büyük bir fark olduğunda ortaya çıkar. İyonik bağlar, birbirine bağlanan yüklü iyonları oluşturmak için elektronların bir atomdan diğerine transferini içerir. İyonik bileşikler molekül değildir. Kovalent bağlar, yalnızca metal olmayanlar arasında oluştuğundan, moleküller sadece metalik olmayan elementlerden oluşacaktır.