'n Molekuul (ook molekule; meervoud: molekule of molekules) is die kleinste partikel van 'n suiwer chemiese verbinding wat steeds sy chemiese samestelling en eienskappe kan behou. 'n Molekuul bestaan uit meer as een atoom wat aanmekaar gebind is deur gedeelde elektrone in 'n kovalente binding. Dit kan bestaan uit atome van dieselfde chemiese element, soos in suurstofgas (O2), of uit atome van verskillende elemente, soos in water (H2O). 'n Stof wat uit molekule bestaan word 'n molekulêre stof genoem. Die meeste molekule is te klein om met die blote oog waar te neem, maar daar is uitsonderings. 'n Voorbeeld van 'n makroskopiese molekuul is DNS, wat 'n makromolekuul genoem word. 'n Eienskap van molekule is die heelgetalverhouding van die elemente wat die verbinding uitmaak, ook genoem die empiriese formule. As voorbeeld bestaan water altyd uit 'n 2:1 verhouding van waterstof tot suurstof, en etielalkohol of etanol altyd uit koolstof, waterstof en suurstof in 'n 2:6:1 verhouding. Die verhouding bepaal egter nie die uniekheid van die molekuul nie – dimetieleter het byvoorbeeld dieselfde elementverhouding as etanol.