化学式
化学式は、化合物を構成する各元素を化学記号で識別し、各元素の原子数の比率を示すものである。実験式の場合、これらの比率は、化合物中の主要な元素から始まって、その元素に対する比率で他の元素の原子数を割り当てる。分子化合物の場合、これらの比率の値はすべて整数で表すことができる。たとえば、エタノールの実験式は C2H6O と表記されることがあるが、これはエタノールの分子はすべて2個の炭素原子、6個の水素原子、1個の酸素原子を含んでいるからである。しかし、イオン性化合物の中には、実験式をすべて整数で表現できないものもある。たとえば炭化ホウ素の場合、その式 CBn は、n が 4-6.5 の間で可変の非正数比である。
化合物が単純な分子で構成されている場合、化学式は分子の構造を示唆する記述法をとることが多い。このような式は、分子式あるいは示性式として広く知られている。分子式は、分子内の原子の数を反映させるために原子数を列挙する。そのため、グルコースの分子式は C6H12O6 となり、実験式の CH2O とは異なる。しかし、非常に単純な物質を除いて、分子の化学式は必要な構造情報を欠いていて、曖昧となる。
単純な分子の場合、示性式(または半構造式)は、正しい構造を完全に示唆する可能性のある化学式の一つである。たとえば、エタノールは CH3CH2OH という示性式で、ジメチルエーテルは CH3OCH3 という示性式で表すことができる。この2つの分子は同じ実験式と分子式(C2H6O)を持っているが、単純な有機化合物の完全な構造を表すのに十分な示性式が示されることで、分子を区別することができる。
ブタ-2-エン(but-2-ene)というアルケンには、化学式 CH3CH=CHCH3 では識別できない2つの異性体がある。2つのメチル基の相対的な位置を示すためには表記を追加して、メチル基が二重結合の同じ側(cis または Z)にあるか、反対側(trans または E)にあるかを示す必要がある。
上述のように、多くの複雑な有機および無機化合物の完全な構造式を表現するためには、単純な示性式で利用できる手段をはるかに超える化学命名法(英語版)を必要とする場合がある。その例については、IUPAC有機化学命名法(英語版)(IUPAC nomenclature of organic chemistry)および、IUPAC無機化学命名法(英語版)2005(IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005)を参照のこと。また、国際化学識別子(InChI)のような線形命名システムによって、コンピュータで構造式を構築することができ、簡易分子入力ライン入力システム(SMILES)では、人間がより理解しやすいASCII入力ができる。しかし、これらの命名体系はいずれも化学式の基準を超えており、厳密にいえば式体系ではなく命名法である。
ポリマーの示性式は、繰り返し単位を括弧で囲んでいる。たとえば、CH3(CH2)50CH3 と表記される炭化水素分子は、50個の繰り返し単位を持つ分子である。繰り返し単位の数が不明または可変である場合、文字 n を使用してその式 CH3(CH2)nCH3 を示すことができる。