ניתן לתאר את אותה המולקולה במספר צורות מבניות כדי להדגיש פונקציות מסוימות. הצורה הנפוצה ביותר נקראת מבנה לואיס, ייצוג דו-ממדי המציין אטומים על-ידי הסמל הכימי שלהם, וקשרי אלקטרונים ביניהם על-ידי קווים. נקודות מייצגות כל זוג אלקטרונים לא קושרים.נוסחאות קו הן מפושטות על-ידי הסרת פחמנים ומימנים. נוכחותם נרמזת על-ידי זוויות קווי הקשרים, מה שיכול להיות לעזר בכימיה אורגנית, שבה למולקולות רבות יש שלדי פחמן ארוכים או מבנים טבעתיים. ייצוג מדויק יותר הוא מודל הכדור-מקל, פענוח תלת-מימדי המדגיש אטומים ככדורים צבעוניים ואת הקשרים ביניהם באמצעות מקלות.במקרה זה, זוויות הקשרים ומיקומם היחסי במרחב ניתנים בקלות להמחשה. באופן דומה, במודל ממלא מרחב, קידוד הצבעים של אטומים נשמר, אך גודלם התלת-מימדי של אטומים בודדים מייצג כעת את הקוטר האטומי היחסי. הקשרים בין האטומים מיוצגים על-ידי הקרבה של מולקולה אחת לשניה.