Veličina i masa
Veličina molekule ovisi o broju, vrsti i rasporedu atoma i većinom je u granicama između od 0,1 do 10 nanometara, dok je masa obično između 10–24 i 10–20 grama. Masa golemih molekula (makromolekula), koje se katkad mogu vidjeti elektronskim mikroskopom, mnogo je veća (oko 10–18 grama). Postojanje manjih molekula očituje se u mnogim pojavama kao što su difuzija, Brownovo gibanje, volumni odnosi pri spajanju plinova, toplinsko zračenje, raspršenje svjetlosti u atmosferi, ogib ili difrakcija rendgenskih zraka i drugo. Podrobni podatci o strukturi molekula pokusima (eksperimentalno) se dobivaju njihovim međudjelovanjem s elektromagnetskim zračenjem (spektroskopija)
Molekule opisujemo formulama
Odnos elemenata koji grade molekule izražava se empirijskom formulom. Na primjer, vodik i kisik grade vodu u najmanjem omjeru 2:1 zato formula H2O istovremeno predstavlja empirijsku i molekulsku formulu. Ugljik, vodik i kisik grade etanol u omjeru 2:6:1 (C2H6O). Ovaj omjer ne mora nužno određivati samo jednu jedinstvenu molekulu — dimetil eter ima isti omjer kao etanol, no nema istu molekularnu strukturu. Takve se molekule zovu izomeri. Sažeta strukturna formula točnije određuje raspored atoma u molekuli, pa je tako formula etanola CH3–CH2–OH, a formula dimetil etera CH3–O–CH3. Za predstavljanje složenijih molekula, gdje atomi mogu biti raspoređeni u prostoru na različite načine, rabi se strukturna formula.
Atomska teorija tlaka i specifične topline
Prema atomističkim predodžbama tlak plina uzrokovan je udarcima molekula o zid posude. Da pojednostavimo stvarne odnose, pretpostavit ćemo da se u kocki sve molekule kreću istom brzinom. Dalje možemo zamisliti da se jedna trećina molekula kreće gore-dolje, druga trećina lijevo-desno, a ostatak naprijed-nazad. Prema svakom zidu kocke kreće se dakle 1/6 svih molekula. Pri udaru o zid promijeni se smjer brzine. Ima li molekula prije sraza impuls sile p + m∙v, to poslije odbijanja (refleksije) ima impuls - m∙v. Odbijanjem od zida promijeni se impuls molekula za 2∙m∙v. Toliki impuls preuzme zid kocke. Mnogobrojni udari molekula očituju se kao neprekinuti (kontinuirani) tlak plina. Tlak plina je pritisak (sila) na jedinicu površine. Sila je po Newtonovom zakonu gibanja jednaka promjeni impulsa sile u jedinici vremena.