สารประกอบเกิดขึ้นจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคมูลฐานภายในอะตอม เพื่อให้อยู่ในสภาพที่เสถียรหรือสมดุล จึงเกิดเป็นโมเลกุลและสูตรสารเคมีต่างๆ ดังภาพ

ภาพที่ 21 การเกิดโมเลกุลของสารประกอบ

             สารประกอบชนิดหนึ่งๆ ที่เกิดขึ้นจะต้องมีอัตราส่วนของธาตุที่เป็นองค์ประกอบคงที่ จึงกลายเป็นสูตรเคมีที่ลงตัว เช่น
            น้ำ (H₂O) ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจน และออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนโดยอะตอมของ  H : O = 2 : 1, มีอัตราส่วนโดยมวลของ  H : O = 1 : 8 และ มีอัตราส่วนโดยปริมาตรของ  H : O = 2 : 1
            คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนและออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนโดยอะตอมของ  C : O = 1 : 2 และ มีอัตราส่วนโดยมวลของ  C : O = 3 : 8

             ดังนั้น สูตรเคมี คือ กลุ่มของสัญลักษณ์ธาตุที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงจำนวนอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสาร สูตรเคมีที่แสดงชนิดของธาตุและจำนวนอะตอมที่เป็นองค์ประกอบใน 1 โมเลกุล เรียกว่า "สูตรโมเลกุล" ดังตัวอย่างสูตรโมเลกุลของสารประกอบต่อไปนี้

ตารางที่ 9 ตัวอย่างสูตรโมเลกุลของสารประกอบ

ชื่อสามัญ	ชื่อทางเคมี	สูตรเคมี	องค์ประกอบ
น้ำ	ไฮโดรเจนไดออกไซด์	H2O	ธาตุ H = 2 อะตอม และ O = 1 อะตอม
โซดาไฟ	โซเดียมไฮดรอกไซด์	NaOH	ธาตุ Na = 1 อะตอม, O = 1 และ H = 1 อะตอม
ผงฟู	โซเดียมไบคาร์บอเนต	NaHCO3	ธาตุ Na = 1 อะตอม, H = 1 อะตอม, C = 1 อะตอม และ O = 3 อะตอม
กรดเกลือ	ไฮโดรคลอริก	HCl	ธาตุ H = 1 อะตอม และ Cl =1 อะตอม
กรดกำมะถัน	ซัลฟิวริก	H2SO4	ธาตุ H = 2 อะตอม, S = 1 อะตอม และ O = 4 อะตอม
ปูนขาว (ปูนดิบ)	แคลเซียมออกไซด์	CaO	ธาตุ Ca = 1 อะตอม และ O = 1 อะตอม
หินปูน	แคลเซียมคาร์บอเนต	CaCO3	ธาตุ Ca = 1 อะตอม, C = 1 อะตอม และ O = 3 อะตอม
ดินประสิว	โพแทสเซียมไนเตรต	KNO3	ธาตุ K = 1 อะตอม, N = 1 อะตอม และ O = 3 อะตอม
ด่างทับทิม	โพแทสเซียมเปอร์- แมงกาเนต	KMnO4	ธาตุ K = 1 อะตอม, Mn = 1 อะตอม และ O = 4 อะตอม