Hovedforskellen mellem lineære og ikke-lineære molekyler er, at lineære molekyler har en kemisk struktur, der er i en lige linje, mens ikke-lineære molekyler har en zig-zag eller tværbundet kemisk struktur.
Alle de molekyler, vi kender, kan opdeles i to typer som lineære molekyler og ikke-lineære molekyler afhængigt af molekylets form. Hvis den kemiske struktur i et molekyle har lineær geometri, som synes at være en lige linje, så er det et lineært molekyle. Alle andre molekyler er kategoriseret som ikke-lineære molekyler.