星际分子列表列出已在星际物质和星周包层中被检测出的分子，并依照组成原子的数目分组。每一种分子均附其化学式，若有离子型式也会一併列出。
发现.本列表中的所有分子都是透过分光学检测出来的。这些分子的光谱特征是由不同能级之间组成电子的跃迁，或是通过旋转、振动光谱产生的，多数会在光谱的无线电波、微波或红外线部分被侦测出来。星际分子是由非常稀疏的星际或星周云内的尘埃和气体经化学反应而形成的，大部分时候于分子与宇宙射线相互作用、被电离时发生。射线中带正电的质点会以静电力吸引邻近的中性粒子。