Hovedforskjellen mellom lineære og ikke-lineære molekyler er at lineære molekyler har en kjemisk struktur som er i en rett linje, mens ikke-lineære molekyler har en sikksakk eller tverrbundet kjemisk struktur.
Alle molekylene vi kjenner kan deles i to typer som lineære molekyler og ikke-lineære molekyler, avhengig av formen på molekylet. Hvis den kjemiske strukturen til et molekyl har lineær geometri, som ser ut til å være en rett linje, så er det et lineært molekyl. Alle andre molekyler er kategorisert som ikke-lineære molekyler.