Una proprietà condivisa da composti molecolari è che essi sono composti da almeno due diverse molecole. Se, per esempio, lo stesso elemento si combina con un altro atomo di se stesso, non è un composto molecolare, ma una molecola di quell'elemento.
Un'altra proprietà condivisa da composti molecolari è la distribuzione di elettroni tra gli elementi che compongono il composto. Questa è una condizione necessaria ma insufficiente per essere classificata come composto molecolare; elementi identici possono unirsi in modo simile ma non contano come composti poiché non sono diversi l'uno dall'altro, come nel caso dell'idrogeno molecolare.