分子是化学中最基本的概念。分子是由原子组成的一个体系。现在已发现了100多种元素的原子， 世界上一切物质实体都是由原子组成的分子构成的， 分子的种类是非常多的， 现在已经知道的稳定分子就有千万种以上。化学是以分子为研究对象的科学， 化学家的任务就是分析、了解分子的组成和结构， 并找出其中有关的规律， 从而设法合成具有为人类所需要的性质的各种分子， 以满足人类的日益增长的需要。
分子是一个发展着的化学基本概念。早在1811年，意大利的阿伏伽德罗，为了解释法国盖·吕萨克的 “气体化合时都有体积上的简单整数比”的实验事实， 提出了分子的假说。他指出， 无论是单质还是化合物， 在不断分割的过程中都有一个分子阶段， 分子是具有一定特性的、组成物质的最小单位，是一种比原子复杂的粒子， 分子是由原子组成的。这个大胆的假说成功地解释了盖·吕萨克“气体化合体积定律”，解决了道尔顿等人的困惑， 但是， 由于当时某些流行观点的反对，并没有得到同时代人的承认，一直到50年后的1860年，化学家们在卡尔斯鲁厄召开国际化学会议时， 才被另一位意大利化学家坎尼扎罗把它明确起来， 形成了原子-分子论。
分子概念的明确， 促进了化学科学的发展， 很快建立起一些与分子有关的重要概念和学说， 如化学键、分子结构、分子的立体形象等。从本世纪30年代起，一些新的实验技术， 如光谱法、衍射法等开始用于测定分子的结构， 新兴起的量子力学， 迅速成为研究分子中电子行为的理论武器。用电子显微镜拍摄的显现分子图象的照片， 证明了分子的真实存在。不仅固体、液体和气体都是由分子组成的，而且还有高分子或大分子存在。1927年， 德国的施陶丁格提出大分子学说，40年代以后得到广泛认识，发现了很多像金刚石、石英、硅酸盐、离子盐、过渡金属氧化物、硫化物等被称作“宏观分子”或“巨大分子”的物质。近十几年来， 研究短寿命分子的实验方法不断增多， 使人们有了动的分子观，明确了分子并不是“僵死的”，其稳定性是相对的。过去， 从来不知道和认为不能存在的物种 (species)、过渡态中间体或分子， 现在不仅知道它们的存在， 还搞清楚了它们的结构和性质。尤其是射电天文学和分子光谱学的发展，提供给人们更多的与“不稳定分子”有关的知识。此外，人们还发现了许多未知的分子化合物，如包合物、管道包合物、环醚和窝穴醚主-客体配合物、夹层物、核酸-蛋白质复合物等，可在有序分子体系中插入(或包含)一些另外的分子，也即分子集合体，是具有特殊性质的新“分子”。
本世纪60年代以后，探测分子结构的实验仪器和方法得到飞速发展， 尤其是波谱学的发展和激光研究的成功，使人们认识到，必须把分子作为一门科学进行深入研究，从而产生了分子科学。分子科学，广义来说，就是在分子水平上来研究自然现象的科学。它包括动、植物学，遗传学，生理学，物性理论和宇宙地球科学等中的某些部分;分子生物学的大部分以至化学及其边缘学科的全部。狭义来说，分子科学要深入确切地掌握形形色色不同种分子的本质，探求其新的特性和功能，并从结构来研究。其次，是设计出具有给定性能的分子(分子设计)，并设计出合成新分子所必要的反应路线(反应设计)。再次，是为实现这些目的提出新的理论和新的实验方法。例如，有“分子工艺学”、“分子技术”等边缘学科。
现在看来，分子概念的基本内容，应当体现出“物质的分子性”这样一个重要认识，即分子是物质分割的一个层次;分子是组成这个层次的基本单位，这种单位或它们的集合，应当反映出物质本身的全部性质。当然，这种单位的大和小是相对的，在气体状态下的物质，几乎全部由小分子组成。但是，在固态或液态的情况下，物质既可能由小分子组成，也可能由高分子或巨大分子所组成。分子的概念在现代已经大大地发展了，它包括了许多新的方面，这正是现代化学发展的必然结果。人们对分子也有了新的认识，如“一个以上原子结合而成的稳定的最小实体，都广义地叫做分子;分子是参与化学反应的基本单元”;“分子是一个互相紧密结合在一起的原子团”;“分子是原子的结合单位，这种分子单位可以很小，如氢分子;也可以很大，如晶体食盐”等。
