Hovedforskjellen mellom molekyl og atom er at molekylet er en kombinasjon av to eller flere atomer via kjemisk binding, mens atom er en individuell kjemisk art som kan kombineres med hverandre for å danne molekyler og ioner.
All materie i verden består av atomer og molekyler, og derfor kan vi betrakte dem som byggesteinene til alt på denne planeten, inkludert oss. I lekmannsbetingelser kan vi si at den mest grunnleggende og også den minste enheten til ethvert kjemisk element er et atom. Et kjemisk element er en art av atomer. For eksempel er den minste enheten oksygengass oksygenatomet; vi kan representere det med bokstav O. Imidlertid eksisterer dette oksygenatomet ikke uavhengig, og det er bare når det kjemisk kombineres med et annet oksygenatom det blir stabilt. Det blir da et molekyl, og vi kan representere det med den kjemiske formelen O 2.