Les molécules se forment lorsque deux atomes ou plus sont liés chimiquement par liaison covalente. Les atomes peuvent appartenir au même élément ou à des éléments différents. Si la molécule est formée de plus d'un élément, on l'appelle un composé chimique.
Les propriétés d'une molécule sont le résultat des éléments impliqués et des propriétés des liaisons covalentes qui les maintiennent ensemble. La liaison covalente se produit lorsque les atomes partagent des électrons, ce qui crée une liaison qui ne se dissocie pas facilement. La différence de valeurs d'électronégativité entre les atomes détermine le type de liaison qui se forme. Si les valeurs d'électronégativité sont très similaires, une liaison covalente non polaire se formera. Si la différence dans les valeurs d'électronégativité est significativement différente mais pas beaucoup, une liaison covalente polaire se formera. Les liaisons polaires dans une molécule peuvent ajouter à la polarité globale de la molécule et lui donner des propriétés spéciales en tant que molécule polaire.
Les liaisons ioniques se produisent lorsqu'il y a une grande différence dans l'électronégativité de deux atomes. Les liaisons ioniques impliquent le transfert d'électrons d'un atome à un autre pour créer des ions chargés qui se lient entre eux. Les composés ioniques ne sont pas des molécules. Étant donné que les liaisons covalentes ne se forment qu'entre les non-métaux, les molécules ne seront composées que d'éléments non métalliques.