Une propriété partagée par les composés moléculaires est qu'ils sont composés d'au moins deux molécules différentes. Si, par exemple, le même élément se combine avec un autre atome de lui-même, ce n'est pas un composé moléculaire, mais une molécule de cet élément.
Une autre propriété partagée par les composés moléculaires est la distribution des électrons entre les éléments qui composent le composé. C'est une condition nécessaire mais insuffisante pour être classé comme composé moléculaire ; des éléments identiques peuvent se lier de manière similaire mais ne comptent pas comme des composés car ils ne sont pas différents les uns des autres, comme dans le cas de l'hydrogène moléculaire.
