Ključna razlika med linearnimi in nelinearnimi molekulami je v tem, da imajo linearne molekule pravokotno kemijsko strukturo, medtem ko imajo nelinearne molekule cik-cak ali premreženo kemijsko strukturo.
Vse molekule, ki jih poznamo, lahko glede na obliko molekule razdelimo na dve vrsti, kot linearni in nelinearni molekuli. Če ima kemijska struktura molekule linearno geometrijo, ki se zdi ravna črta, potem gre za linearno molekulo. Vse druge molekule so kategorizirane kot nelinearne molekule.