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分子是通过化学键结合在一起的两个或多个原子的电中性基团。分子由于缺乏电荷而与离子区分开。但是，在量子物理学，有机化学和生物化学中，术语“分子”通常不太严格地使用，也适用于多原子离子。

在气体动力学理论中，术语分子通常用于任何气态颗粒，无论其组成如何。根据该定义，稀有气体原子被视为分子，因为它们是单原子分子。

一个分子可能是同核的，也就是说，它由一种化学元素的原子组成，就像氧（O2）一样。也可以是异核，是由一种以上的元素组成的化合物，例如与水（H2O）一样。通过非共价相互作用（例如氢键或离子键）连接的原子和络合物通常不被视为单分子。

分子作为物质的组成成分在有机物质中很常见（因此在生物化学中也很常见）。它们也构成了大部分的海洋和大气。但是，地球上大多数熟悉的固体物质，包括构成地球的地壳，地幔和核心的大多数矿物，都包含许多化学键，但不是由可识别的分子组成。同样，尽管离子晶体（盐）和共价晶体（网络固体）通常由在平面（例如石墨烯）或三维（例如，在钻石，石英或氯化钠中）。重复的单胞结构的主题也适用于大多数具有金属键的缩合相，这意味着固体金属也不是由分子组成的。在玻璃（以玻璃体无序状态存在的固体）中，原子也可以通过化学键结合在一起，不存在任何可定义的分子，也不存在表征晶体的重复单元的规则性。