关理论.分子物理学及理论化学的研究主要是基于量子力学，对于化学键的了解相当重要。最简单的分子是氢分子离子<chem>{H2}^{+}</chem>，而化学键中最简单的是单电子键。<chem>{H2}^{+}</chem>由二个带正电的质子及一个带负电的电子组成，因为没有电子和电子之间的斥力，薛丁格方程会相关简单，易于求解。随着快速数位电脑的发展，也可以计算一些更复杂分子的近似解，这也是计算化学的一个主要领域。科学家们试着严格的定义哪些原子的组合稳定到可以视为是分子的程度，而UPAC的建议是「需对应势能