De molecuulformule van een chemische stof is een korte aanduiding, een chemische formule die specificeert uit welke elementen, aangegeven met letters, en in welke aantallen atomen, door middel van een index, aangegeven met cijfers in het subscript, een molecuul is opgebouwd. Deze systematische formules zijn door de Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius ontwikkeld. Molecuulformules worden bijvoorbeeld gebruikt om zuur-basereacties mee weer te geven. Waar het mogelijk is wordt in de molecuulformule de onderlinge ordening van de atomen in een molecuul nog weergegeven. Ethanol wordt in de molecuulformule bijvoorbeeld weergegeven als C2H5OH, waaruit blijkt dat er een hydroxylgroep in het molecuul voorkomt.

De structuurformule is een uitgebreidere weergave van een gegeven molecuul dan de molecuulformule en is grafisch en tweedimensionaal van vorm. Zij worden vooral in de organische chemie gebruikt. Welke letter in een chemische formule met welk element correspondeert, is te vinden in de lijst van chemische elementen, waarin de elementen op hun plaats in het periodiek systeem staan gerangschikt.

Faseaanduiding 
Met behulp van de faseaanduidingen (s) = solid = vaste stof, (l) = liquid = vloeistof, (g) = gas en (aq) = aqua = water achter de molecuulformule kan de fase van een stof worden aangeduid.

 Voorbeeld
N2O4(g)
Een molecuul distikstoftetraoxide: twee stikstofatomen met vier zuurstofatomen in gasvormige toestand.

Rangschikking atomen 

Een gegeneraliseerde regel luidt dat de elementen in de molecuulformule worden weergegeven in volgorde van hun atoomnummer. Hierop bestaan in de praktijk talloze uitzonderingen.

In de organische chemie plaatst men de koolstof C vooraan, gevolgd door het waterstof H. De overige elementen komen dan in alfabetische volgorde.

 Voorbeeld
C2H5Cl
Een molecuul chloorethaan: de twee koolstofatomen vormen de hoofdstructuur en de vijf waterstofatomen samen met het chloor zijn hieraan gekoppeld.

Chemische formules 

Er zijn behalve de molecuulformule meer chemische formules, die worden gebruikt om de atomen in een molcuul mee weer te geven:
 Structuurformule, grafische chemische formule
 Verhoudingsformule bij stoffen die niet uit moleculen bestaan, dus bij stoffen met een kristalstructuur of een ionrooster
 Empirische formule
 De indices van de empirische formule zijn de indices van de molecuulformule gedeeld door hun grootste gemeenschappelijke deler. Neem het volgende denkbeeldige molecuul X6Y9. Dit molecuul heeft als empirische formule X2Y3.
 Brutoformule, waarbij de elementen in een molecuul in de volgorde koolstof C, waterstof H en verder alfabetisch worden gerangschikt. De brutoformule is dus vereenvoudigd ten opzichte van de molecuulformule. 

Chemische formules en nomenclatuur