有 10 个氢分子；而在物质较密集的区域（如分子云的核心），1cm 内的氢分子则约有 10 个。除了氢以外，分子云内亦有不少经由核融合合成出的元素。这些元素是多数恆星的主要组成物质，因此分子云同时也是恆星——甚至是行星系的诞生场所，如太阳系就是其一。氢分子很难被直接侦测到。通常是利用一氧化碳（CO）侦测氢分子。一氧化碳辐射的光度与分子氢质量的比例几乎是常数。不过在对其他星系的观测中有理由怀疑这样的假设。
出现场所.在银河系中，分子气体在星际物质中佔不到百分之一的体积，但它依然是