Một đặc tính được chia sẻ bởi các hợp chất phân tử là chúng bao gồm ít nhất hai phân tử khác nhau. Ví dụ: nếu cùng một nguyên tố kết hợp với một nguyên tử khác của chính nó, thì nó không phải là một hợp chất phân tử, mà là một phân tử của nguyên tố đó.
Một tính chất khác được chia sẻ bởi các hợp chất phân tử là sự phân bố các electron giữa các nguyên tố tạo nên hợp chất. Đây là điều kiện cần nhưng chưa đủ để được phân loại hợp chất phân tử; các nguyên tố giống hệt nhau có thể liên kết với nhau một cách tương tự nhưng không được tính là hợp chất vì chúng không khác biệt với nhau, như trong trường hợp hydro phân tử.