Molekulska formula je zapis, ki se uporablja za opis sestave snovi. Večina formul je napisana na način, ki daje tudi nekaj podrobnosti o strukturi vezi materiala. Povezan zapis vključuje empirične formule. Nekaterih materialov ni mogoče natančno predstaviti z uporabo molekularnih formul.
Snov je sestavljena iz atomov, najmanjše količine mase, ki ob razdelitvi ohrani kemične lastnosti. Atomi se na različne načine vežejo, da tvorijo molekule. Molekulska formula predstavlja elementarno sestavo ene molekule.
Molekulska formula vode je H2O. Številka dva označuje dva atoma vodika v molekuli. O se pojavi brez števila, kar pomeni en atom kisika. Številke so lahko glede na besedilo zapisane brez podpisa. Ročno napisane formule vedno uporabljajo indeks.
Propan je sestavni del zemeljskega plina. Ta ogljikovodik ima tri ogljike z linearnimi vezmi, ki tvorijo ravno verigo. Ogljikova veriga je obdana z osmimi molekulami vodika. Molekulska formula je C3H8. V procesu rafiniranja bo nekaj propana reagiralo in tvorilo ciklopropan. Ciklopropan je trikotna molekula, ki je spet obdana s šestimi vodikovimi atomi, z molekulsko formulo C3H6.
Pri proizvodnji ciklopropana se je izgubila molekula vodika H2. Možne so bile tudi druge reakcije, vključno z izgubo molekule vodika med dvema od treh ogljikov. Propen, ki ima dvojno vez med prvim in drugim ogljikom, ima tudi molekulsko formulo C3H6. Čeprav mora biti formula C3H8 propan, C3H6 ni dovolj informacij za identifikacijo spojine.
Empirična formula je zapisana kot najmanjša ponavljajoča se enota molekule. Zapis zahteva, da so indeksi v formuli pozitivna cela števila. Molekularna in empirična formula za glukozo sta C6H12O6 oziroma CH2O. V tem primeru je za konstruiranje molekule potrebnih šest empiričnih formul glukoze. Empirične formule je mogoče obravnavati kot najnižji skupni imenovalec.
Molekulske formule se uporabljajo za izračun molekulske mase materialov, ki zagotavljajo vrednosti za določitev števila molekul ali ionov, prisotnih v dani masi materiala. Ti izračuni so potrebni za oceno rezultatov reakcije ali za pripravo raztopine znane koncentracije. Molekularne formule niso neposredno merilo gostote ali mase ali stanja.
Makromolekule, tako naravne kot sintetične, je težko opisati z njihovimi molekularnimi formulami. Te dolgoverižne molekule imajo pogosto razvejene točke z lastnimi dolgimi verigami. Običajno se monomer ali izhodna kemikalija, iz katere je bil polimer pridobljen, uporablja kot psevdomolekularna formula. Polietilen je narejen tako, da se iz etana odstrani molekula vodika, da nastane etan, ki nato polimerizira. Ima ponavljajočo se enoto (CH2)n, pri čemer n predstavlja neznano, a veliko število.