Hozirgi zamon tushunchasida molekula moddaning barcha ximiyaviy xossalarini o’zida jamlagan eng kichik zarrasi. Molekula mustaqil mavjud bo’la olish xususiyatiga ega. U bir xil atomlardan, kislorod O₂, ozon O₃, azot N₂, fosfor R₄, oltingugurt S₆ va h. k. dan hamda turli atomlardan tashkil topishi mumkin: bular jumlasiga barcha murakkab moddalar kiradi. Eng sodda molekulalar bitta atomdan tashkil topgan: bo’lar inert gazlar molekulalari - geliy, neon, argon, kripton, ksenon, radondir. Yuqori molekulyar birikmalar va polimerlarda har bir molekula yuz minglab atomdan tashkil topishi mumkin.

Fransuz fizigi J.Perren 1906 yilda Broun harakatini o’rganayotganda, birinchi bo’lib, molekulalarning mavjudligini eng ishonchli tarzda eksperimental isbot qilib berdi. Perrenning ko’rsatishicha, broun harakati, molekulalarning issiqlik harakatidan boshqa narsa emas.

Molekulaning mohiyatini boshqa nuqtai nazardan ham tavsiflash mumkin: molekula-atomlarning (bir xil yoki har xil) yadrolaridan va ularni qurshagan elektronlardan tashkil topgan turg’un sistema. Molekulaning ximiyaviy xossalari atomlardagi tashqi qobiq elektronlari bilan belgilanadi. Ko’pgina hollarda atomlar ximiyaviy bog’lanishlar vositasida molekulalar tarzida uyushadi. Odatda, bunday bog’lanishni ikkita atom birgalikda ega bo’lgan bitta, ikkita yoki uchta juft elektronlar vujudga keltiradi.

Molekulalarda atomlar bir-biri bilan muayyan ketma-ketlikda bog’langan va fazoda muayyan tarzda taqsimlangan. Atomlararo bog’lanishlar turli mustahkamlikka ega; u atomlararo bog’lanishni uzish uchun sarflash zarur bo’lgan energiya kattaligi bilan baholanadi.

Bu kattalik turli xil bog’lanishlar uchun bir-biridan kuchli farq qilsa-da, bir necha o’n kkal/mol dan ortiq bo’lmaydi.

Molekulalar muayyan o’lcham va shakl bilan xarakterlanadi. Agar molekulyar og’irlik va ushbu modda zichligi ma’lum bo’lsa, u holda uning molekulalari o’lchamini aniqlash qiyin emas. Buning uchun moddaning gramm-molekulasi egallaydigan hajmni Avogadro soniga (6,02·1023) bo’lish lozim (Avogadro qonuni va soni). Olingan qiymatdan chiqarilgan kub ildiz bizga molekula diametri kattaligini beradi. Biroq bunday hisoblash usulini kamdan-kam hollardagina qo’llash mumkin; ko’pgina moddalar molekulalarining geometrik o’lchamlarinn aniqlash uchun turli eksperimental o’lchash usullari ishlatiladi. Molekulaning shakli atomlararo bog’lanish uzunligi hamda bog’lanishlar orasidagi burchak orqali aniqlanadi. Masalan, suv molekulasida O - N bog’lanish uzunligi taxminan 0,96 Ani, bu ikkita bog’lanish orasidagi burchak esa 104°27' ni tashkil qiladi. O’z navbatida, bog’lanishlar uzunliklari va burchaklar atomlar elektron qobiqlariningtuzilishiga va ularning bir-biriga ta’siriga bog’liqdir. Molekulalar uchburchak, piramida, tetraedr va boshqa geometrik shakllarga ega bo’lishi mumkin. Biroq molekulalarida atomlar chiziqli tarzda joylashgan moddalar ham keng tarqalgan. Molekulalarning tuzilishi rentgeno-, elektrono­va neytronografiya yordamida, molekulyar spektroskopiya va boshqa metodlar vositasida o’rganiladi.

Gazsimon holatda moddalar, ko’pincha, odatdagi temperaturalarda molekulalardan iborat bo’ladi; bir muncha kuchliroq qizdirilganda ularning atomlarga termik dissotsiatsiyasi sodir bo’ladi. Ko’pgina suyuqliklar va molekulyar kristallar (Kristallofizika) uchun molekulalarning mavjudligi xarakterlidir. Barcha eslangan moddalar uchun ximiyaviy formulalar bevosita molekulalarning miqdoriy va sifatiy tarkibini ifodalaydi. Hozirgi zamon nuqtai nazaridan, metallar, qotishmalar, shuningdek ion va atom kristallarda molekulalar mavjud bo’lmaydi. Buning boisi shuki, bunday moddalarda har bir atom (ion) barcha qo’shni atomlar (ionlar) bilan taxminan birday o’zaro ta’sirlashadi.