Les molécules peuvent être classées de plusieurs manières. Selon les différences d'électronégativité entre les atomes liés, une molécule peut être polaire ou non polaire. Toutes les molécules qui contiennent du carbone sont considérées comme organiques. Ceux qui ne le font pas sont considérés comme inorganiques. Il existe également des classes basées sur la fonction et la structure biochimiques.
Le terme molécule fait généralement référence à deux atomes ou plus liés ensemble de manière covalente. Les atomes liés peuvent être du même élément, tels que des molécules diatomiques. Les atomes avec une différence significative dans les valeurs d'électronégativité produisent des liaisons polaires et peuvent contribuer à une molécule polaire globale. Certaines classifications de molécules ne s'excluent pas mutuellement, ce qui signifie qu'il est possible d'avoir une molécule organique polaire ou une molécule non polaire.
En biochimie, les molécules sont classées selon leur structure, car celle-ci détermine souvent leur fonction. Les quatre classes principales sont les glucides, les protéines, les lipides et les acides nucléiques. Au sein de chaque classe, il existe d'autres subdivisions et types de molécules. Les glucides comprennent diverses chaînes de molécules de carbone appelées sucres. Les protéines sont des composés formés à partir de l'un des 20 acides aminés et liaisons peptidiques. Les lipides comprennent des molécules huileuses qui ne se dissolvent pas dans l'eau ou ne s'évaporent pas facilement, comme les graisses et le cholestérol. Les acides nucléiques sont composés de nucléotides et comprennent l'ARN et l'ADN.
