Una molecola biatomica è un gruppo stabile di due atomi collegati da legami chimici. Le molecole biatomiche che comprendono lo stesso elemento sono chiamate elementi biatomici. Ci sono cinque elementi biatomici che esistono come gas a temperatura e pressione standard: idrogeno, azoto, ossigeno, fluoro e cloro.
Inoltre, a temperature elevate, il bromo e lo iodio esistono anche come elementi biatomici. L'astato, il più pesante degli alogeni, è teorizzato per formare una molecola biatomica, ma questo non è stato confermato.
I composti biatomici sono molecole di due atomi con diversi elementi. Alcuni esempi includono monossido di carbonio, ossido di azoto, monossido di silicio e acido cloridrico. Le molecole biatomiche sono il tipo di composto più abbondante nell'universo.
