分子式(molecular formula)是用元素符號及各元素個數表示物質(單質化合物)分子的組成、該物質分子量化學式;分子式僅能表示一個分子所含每種原子的數目,並不能表明分子的結構。例如:葡萄糖的分子式為,一個分子含 6個碳原子、12個氫原子、6個氧原子。

有些物質確實由分子構成,在分子內原子間以共價鍵聯結,而分子間以范德華力氫鍵聯結,這些物質就具有分子式。如氧分子用 表示,氯化氫分子用表示。分子式不僅表示了物質的組成,更重要的,它能表示物質的一個分子及其成分、組成(分子中各元素原子的數目、分子量和各成分元素的重量比);因此分子式比最簡式的含義廣。

分子式和實驗式(最簡式)不同,對化合物來說,它們的分子式是最簡式的整數倍,或者說分子量是最簡式的整數倍。僅當分子量和最簡式式量(formula weight)相同時,最簡式才和分子式相同,這時最簡式就是分子式。