La parte più piccola di materia, non ulteriormente scindibile o alterabile con metodi chimici è l'atomo.
La molecola è un aggregato di atomi tenuti insieme da forze di attrazione, di natura elettrica, relativamente intense, note come legami chimici.
Gli atomi che formano le molecole possono essere uguali o differenti. Le molecole degli elementi sono costituite di uno (molecole monoatomiche) o più atomi dello stesso tipo (ad es. N2, O2, P4); quelle di un composto constano, invece, di due o più atomi di tipo differente, combinati tra loro in proporzioni ben definite (ad es. H2O, H2SO4).
In generale la molecola è la più piccola parte in cui si può dividere un composto e che ne conserva tutte le proprietà chimiche e fisiche. Di molti composti le unità fondamentali non sono le molecole ma particelle cariche, dette ioni, che si tengono unite per attrazione elettrostatica. Uno ione è un atomo, o un insieme di atomi, dotato di una carica elettrica. Uno ione positivo è detto catione, uno negativo è detto anche anione.