Moleculele pot fi clasificate conform geometriei lor utilizând teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), care se bazează pe ideea că electronii încerca să evite prezența altor electroni în zona lor. Astfel, moleculele sunt clasificate în funcție de numărul de perechi de electroni din stratul de valență și de numărul de perechi legătoare ale atomilor centrali. Câteva exemple de geometrii moleculare sunt liniar, trigonal planar, tetraedric și octaedric.